孟新力 扬州大学 江苏扬州 225000

1 研究背景

1.1 数学建模

数学建模在20世纪60到70年代作为课程第一次出现在西方大学课堂并逐渐开始被数学界广泛认可正式成为数学的一个的应用型分支学科。简言之，数学建模是以数学视角对生活实际问题进行的一种表述。确切的说，数学模型，便是对于一个特定的对象为了一个特等的目标，根据特有的内在规律，做出一些必要的简化假设，运用适当的数学工具，得到的一种综合数学结构。而数学建模就是建立这一结构的过程。数学建模是一种数学思想方法，是运用数学的语言和方法，通过抽象假设建立能近似刻画生活实际问题并有助于解决生活问题的强有力的一种数学手段。数学建模严格来说包括：模型准备、模型假设、模型建立、模型分析、模型检验六个步骤并可使用机理分析、数据分析、仿真分析等分析方法。不论是在一般工程领域还是高新技术领域，数学建模均发挥着巨大的作用，数学建模甚至还在某些交叉学科领域起着开拓者的重要作用。

1.2 当代信息技术

信息技术是指主要用于管理与处理信息的技术的总称。本文中所指的信息技术特指利用计算机、网络、广播电视等硬件设备及其涉及到的软件设备，对数学教育所使用的各种信息进行获取加工存储使用的技术。从技术的使用环节来分，现代教育信息技术包括信息获取技术，课堂教学演示技术，学生信息反馈技术，教育评价技术，课余教育技术。从技术的使用及受益者角度来分类，可分为仅涉及教师的教育信息获取技术与教育数据分析技术，涉及师生的课堂展示技术与师生互动技术，仅涉及学生的线上教育技术等。在信息化革命如火如荼的今天，许多生活中的信息技术在逐渐走入课堂，许多本来应用于理工科或专业研究领域的技术也慢慢的走进一线教育工作者们的视野，信息技术正在成为当代教育不可或缺的一部分。

1.3 相关研究

由于与生活关系密切的以office word、office excel、office powerpoint等为代表的办公软件具有相当的普遍性，而其在数学教学课堂的应用并无明显得特殊性，相关研究与分析多以普适性分析为主，其也不具备进行特殊分析的意义与价值。而许多特殊的软件，例如spss、NVIVO、EndNOTE、matlab由于其专业性，对其进行的与数学教育相关的分析大多停留在单独分析一个软件在数学教育实践中的使用方法。总的来看，对数学教育软件的综合使用现状的分析讨论与探究建议是有其独特意义与价值的。

2 研究过程

2.1 研究素材

本研究选用华为应用市场最热门的三款数学学习移动应用与PC平台上应用最为广泛的三种数据分析软件进行定性分析研究，选用前人所作的关于北京、上海两座代表城市的问卷调查数据做定性分析。

2.2 移动应用研究

华为应用市场最热门的三款与数学教育相关的移动应用分别为排名第42的作业帮，其评论数位190260 ，排名第113的快对作业其评论数为41575，排名136的小猿搜题，其评论数为130036。作业帮与小猿搜题同为以搜寻题目答案为主要功能的短平快移动应用，其功能较为重叠。快对作业以其教材覆盖的广度以及其功能的完整度为特点。经过下载使用及选取部分评论进行阅读分析，总的来看，目前移动应用学习仍然停留在对答案搜教材等基础的应用阶段，目前已有的优秀线上教学案例，如可汗学院等并未真正大面积覆盖学生人群。而从移动应用视角来看，数学建模思维培养并未得到体现，移动教学应用大多还是以应试教育角度出发的。

2.3 PC应用研究

本研究选取spss、NVIVO、matlab为代表进行数据分析软件分析。SPSS是目前一线教师应用最为广泛的数据分析软件其对于学生成绩的量化分析是无可替代的。NVIVO是具有代表性的质性分析软件。NVIVO与spss均是以简单的界面与操作作为其优点，而matlab则以其通用性深受一线教育研究者的喜爱。但经过文献调查，以上三种软件的覆盖率仍远远低于office软件，还是有相当的一线教师并不知道这三种软件的存在，熟练使用更是无从谈起。

因为数学建模教学的特殊性，本研究还选取了几何画板、R这两个相对简单的与数学建模直接相关的软件进行文献调查。在一线教师的教学实践中，几何画板成为了大多数教师进行几何建模教学的第一选择，而R语言则更多地出现在高等教育课堂中。

2.4 数据研究

在21世纪初的2002年，我国平均每35名中小学生才拥有一台电脑。在十年之后的2012年，在上海进行的数据抽样统计显示中小学教学中，平均每堂课教师使用信息技术进行教学的时长高达23.07分钟，98.4%的教师认为所教授的学科应当使用信息技术进行教学，而数学学科则以11.1%的满堂比例成为满堂比例最高的单一学科。而在同期在北京进行的调查显示，百分之八十五的教师经常使用多媒体等信息技术进行教学，但仅有17.6%的学生对教师的现代化教学形式给出了满意评价。

3 分析与结论

现阶段我国中学数学课堂中对数学建模思维的培养才刚刚进入初级阶段，成型的培养体系与培养模式还为形成，应用信息技术对学生的教学主要停留在解题、上课板演等环节，并未有单独针对数学建模思维的大量成规模信息技术应用。单独从信息技术应用角度看，信息技术作为21世纪教学的必备手段正在一步步普及到广大中学数学课堂，不论是一线教师还是学生对信息技术移动软件及PC端应用都是持开放和包容的态度。但仅仅以解题、板演甚至是以对答案抄作业或者节省备课时间和经历为目的的对信息技术的使用不仅是不够的甚至是不正确的，而这样的风气却随着信息技术的逐渐普及而渐成气候。从数学建模思维培养的角度来看，数学建模思维，或言数学建模素养是一种综合各种数学技术、知识与能力，解决生活问题的综合能力，其培养在之前的非信息时代是非常困难的，但在信息时代，借助信息技术带来的获取信息以及整合分析数据的便利，数学建模思维的培养应当会逐渐变得容易、常态化。

4 建议与展望

鉴于我国现阶段在中学生数学建模思维培养中应用信息技术的现状，笔者认为，作为教师角度，学习、掌握和熟练使用各种数据分析及板演展示软硬件是必须的，时代在发展，时代所需要的教师技能也在不断发展，只有掌握了最新的知识与技能才能真正走在教育的前沿，做优秀的教师。作为政策的制定者，在师范教育中重视实践教育与信息技术教育，保证职前教师在入职时拥有足够的信息技术教学技能。作为学生及家长，在学生学习的过程中，会用并用好各类课余学习软件将会成为一个新的课题。对于数学建模思维培养过程而言，在培养前，教师需对数学建模思维有足够的认识和了解，对培养数学建模思维所需的学科知识、教学知识、教学技能、教学硬软件环境有足够的准备。在培养中，要时时掌握学生的学习情况，信息技术是一把双刃剑，教师应当谨慎使用其进行教学，在享受信息技术教学带来的便利性的同时，也要对信息技术对青少年的可能的危害有充分的认识和准备。

信息时代已经悄然到来，新的时代对学生数学建模思维提出了更高的要求，也给与了教师和学生更多的学习资源与更复杂的学习环境。乘着时代的东风，应用信息技术进行数学建模思维教学虽还未成气候但已是是时代的趋势。一些西方国家已经在初等及高等教育中普及了信息技术软硬件，我国在这方面虽已有了一些成效，但仍然任重而道远。我相信，不论是在计算机、教学平板、多媒体教学设备等硬件设备还是教师信息时代教学素养、中文教学软件等软件设备方面，我们都能在接下来的一段时间迎头赶上，做时代的弄潮儿，培养时代所需要的国家栋梁。