小学数学建模专题网站的建设和应用研究实验方案
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《信息技术环境下小学数学建模教学的研究》
课题实验方案
广州市番禺区市桥中心小学课题组
一、课题提出
数学模型是对于现实世界的某一特定研究对象，为了某个目的，在．．．．
作了一些必要的简化和假设之后运用适当的数学工具，并通过数学语言表达出来的一个数学结构。把现实世界中的实际问题加以提炼，抽象为数学模型，求出模型的解，验证模型的合理性，并用该数学模型所提供的解答来解释现实问题，我们把数学知识的这一应用过程称为数学建模。．．．．新课标对小学数学教学提出了建立数学模型的新要求。信息技术环境对小学数学建模教学具有较大的优势，本课题是在信息技术环境下开展的小学数学建模教学研究。
1．开展数学建模教学活动是国际数学课程改革的一个基本趋势美国数学教师协会1989数学课程标准和2000年标准的基本特点之一都是强调数学应用。荷兰几乎所有的中小学生都已经在使用根据现实数学教育思想编写的数学课本，注重培养学生数学应用意识及实践能力；日本的数学课程设置了综合课题学习，同样也体现了数学知识综合应用的关注。这一系列实际上强调的是一种数学建模思想。
2．开展小学数学建模教学的研究是实施新课程的需要
《数学课程标准》首次提到了数学模型的概念：“数学作为一种普遍
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适用的技术，有助于人们收集、整理、描述信息，建立数学模型，进而．．．．解决问题，直接为社会创造价值。”“……强调从学生已有的生活经验出发，让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释及应用的过．．．．程，进而使学生获得对数学理解的同时，在思维能力、情感态度及价值观等多方面得到进步和发展。”“数学是人们生活、劳动和学习必不可少的工具，能够帮助人们处理数据、进行计算、推理和证明，数学模型可以有效地描述自然现象和社会现象”。因此，在小学开展数学建模教学的研究是实施新课程的需要。
数学建模教学是针对传统数学教育过于抽象化，不重视数学知识和学生实际生活的联系而提出的。数学建模是对日常生活和社会中的实际问题进行抽象化，建立数学模型，应用数学模型解决生活问题。数学建模教学旨在拓展学生的思维空间，让学生积极主动地去关心社会、关心未来，改变“唯书唯上”、习题演练的现状，让数学贴近现实生活，从而使学生在进行数学知识和实际生活双向建构的过程中，体会到数学的价值，享受到学习数学的乐趣，体验到充满生命活力的学习过程。数学建模教学体现新课标提倡的数学教学生活化的新理念，这对于培养学生的应用意识和创新精神是一个很好的途径。
现代信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及学及教的方式产生了重大的影响。大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。在现代信息技术环境的支持下，小学数学建模教学将
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成为现代数学课堂教学的新模式。
数学建模教学研究国外比国内普遍，大学比中学普遍，小学则较少。经调查发现，在小学比较理解数学模型的概念和数学建模教学理论的教师并不多。综观国内小学数学教学研究领域，小学数学建模教学的研究已取得一定的理论成果，但研究的步伐并没有跟上信息技术发展的节奏，在信息技术环境下开展小学数学建模教学的研究目前还未发现有较为成熟的先例。因此，在小学数学中开展数学建模教学的系统研究很有现实价值。
信息技术应用于小学数学建模教学过程，使小学数学建模教学活动更能抓住事物的本质，符合人的认知过程。本课题尝试在信息技术环境下开展小学数学建模活动的研究，探索小学数学建模教学的规律。
二、研究目标1．研究的目的
在信息技术环境下，通过建设小学数学建模教学资源网站，包括教的资源和学的资源，开展小学数学建模教学活动，使学生从现实的生活情境出发学习数学，并学会将学到的数学知识简单应用于实际生活中去。从而进一步地发展学生的思维，培养学生的合作共事和创新实践能力。
2．研究的具体目标
通过本课题研究，达到以下的目标：
（1）在信息技术环境下，探索小学数学建模教学的方法及规律，建立小学数学建模教学的教学模式。
（2）培养学生初步的建模意识，形成良好的收集信息、处理信息和
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应用信息的能力；拓展学生的思维空间，培养学生的合作共事和创新实践能力。
（3）通过数学建模教学，促进小学数学教学质量的提高。（4）提高教师的小学数学建模教学的理论水平和实施新课标的能力，促进教师专业化成长。
三、实验假设
在信息技术环境下，通过开展小学数学建模教学活动，使课堂教学及学生身边的生活结合，从现实生活中建立数学模型，并应用数学模型解释生活现象，解决现实生活、工作有价值的问题，拓展学生的思维空间，培养学生的合作共事能力和创新实践能力。
数学建模活动是从学生已有的生活经验出发，让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释及应用的过程。在教学过程中，直接的现场的问题情境当然是最有利于建模教学活动的开展。但每次建模教学活动都进行现场教学这是不可能的。这时，信息技术环境为这种问题情境的创设提供了最有力的支持。在研究过程中，我们首先建立小学数学建模动态资源网站，内容包括“教的资源”和“学的资源”等重要部分。教师通过“教的资源”了解国内外数学建模活动的最新动向、数学建模教学理论和方法，为教师提供数学建模教学活动的问题情境和多媒体教学课件，以及建模教学案例等。学生通过“学的资源”，汲取他人的数学建模活动的信息和好的做法，学会通过网站提供的网络平台及国内外小朋友交流，应用网站提供的问题情境以个人或小组开展数学建模活动。
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小学数学建模思想及建构主义学习理论是相通的。建构主义学习理论认为，学生是学习信息加工的主体，是意义建构的主动者，而不是知识的被动接受者和被灌输的对象，建构主义教学比传统教学为学生创造了更多管理自己的机会，要求学生在复杂的真实情况中完成任务。建构主义学习理论所营造的学习环境包含有四大要素：（1）情境。强调学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构；（2）协作。协作伴随学习过程的始终，对于学习资料的收集及分析，假设的提出及验证等均有重要作用；（3）会话。会话是协作过程中不可缺少的环节。在会话过程中，每个学习者的思维成果为整个学习群体所共享；（4）意义建构。联系及思考是意义建构的关键。在数学建模教学活动中，我们以建构主义学习理论为指导，强调情境对学习的作用，通过信息技术环境提供的问题情境，让学生从生活中学习数学，体现数学及生活的密切联系，提高学生学习数学、应用数学的积极性；通过合作、会话，培养学生的合作共事的意识和能力；倡导自主学习和探究学习，培养学生的创新思维方式和综合实践能力。
数学建模，渗透了建构主义的先进思想，作为一种课堂活动的模式，是将建构主义理论运用到数学教学中的最佳手段。
四、实验变量
自变量：小学数学建模教学动态资源网站、小学数学建模教学模式。因变量：学生初步的建模意识；形成良好的收集信息、处理信息和应用信息的能力；数学学习的主动性、积极性、合作性，学生数学思维创新性和实践能力。
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干扰变量：传统教育观念中不良方面、不良的教学环境、师生对信息技术的误操作等。
变量关系如下图。
数学建模动态资源网站
支持
意义建构
小学数学建模教学模式
信息处理能力创新实践能力
1．自变量的标识和界定
（1）小学数学建模教学动态资源网站小学数学建模教学动态资源网站是本课题研究中的主要媒体。主要功能有：为师生提 