一、研究背景与意义

（一）国家教育信息化发展战略背景

随着《教育信息化2.0行动计划》的深入实施，信息技术与教育教学的深度融合已成为当前教育改革的重要方向。2021年教育部等六部门印发的《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》明确指出，要推动信息技术与教育教学深度融合，创新教育教学模式。数学作为基础学科，其教学信息化转型具有重要的示范意义。知识迁移能力作为核心素养的重要组成部分，是检验数学教学效果的重要指标。

（二）小学数学教学现状分析

当前小学数学课堂存在知识碎片化教学倾向，学生难以将所学知识有效迁移到新情境中。传统教学模式下，教师过分注重知识点讲解而忽视知识间的内在联系，导致学生知识结构松散。信息化教学资源使用存在形式化问题，多媒体设备多用于展示功能，未能充分发挥信息技术在促进知识建构方面的优势。评价体系侧重知识掌握程度，对学生知识应用和迁移能力的考核不足。

（三）研究的理论与实践价值

本课题研究将系统探索信息化环境下培养学生知识迁移能力的有效策略，为小学数学教学改革提供实践参考。理论层面，将丰富信息化教学环境下知识迁移的理论内涵；实践层面，将开发可操作的教学模式和评价工具，帮助教师提升信息化教学实效性。研究成果对落实数学核心素养培养、提高课堂教学质量具有重要价值。

二、研究目标与内容

（一）研究目标

构建信息化环境下小学数学知识迁移能力培养的教学模式，开发相应的教学策略和评价工具，提升学生在信息化学习环境中的知识迁移能力。具体包括：探索信息技术支持下的知识表征方式对迁移的影响；设计促进知识迁移的信息化教学活动；建立科学的知识迁移能力评价体系。

（二）研究内容框架

1. 信息化环境下知识迁移的理论基础研究：深入分析建构主义学习理论、认知负荷理论在信息化环境中的新内涵，探讨多媒体认知理论对知识迁移的启示。重点研究信息技术如何改变知识的表征方式和认知加工过程，为教学实践提供理论支撑。

2. 小学数学知识迁移的现状调查：设计针对教师和学生的调查问卷，通过课堂观察和测试评估当前小学生数学知识迁移能力的现状。分析不同信息化教学方式对学生迁移能力的影响，找出制约迁移能力发展的关键因素。

3. 信息化教学促进知识迁移的机制研究：探究多媒体呈现方式（如动态演示与静态图示）、交互式学习工具（如几何画板、数学建模软件）、虚拟仿真环境等不同信息技术手段对知识迁移的影响机制。建立信息技术特征与迁移效果之间的对应关系模型。

4. 培养模式的构建与实践：基于前期研究，构建"创设迁移情境-搭建认知桥梁-促进深度理解-引导应用创新"的四环节教学模式。开发典型教学案例，如利用几何画板探究图形变换规律、借助编程环境理解算法思想等，形成可推广的教学实施方案。

5. 评价体系的建立与完善：设计多维度评价工具，包括迁移水平测试题、课堂观察量表、学习过程分析等。重点关注学生在相似情境、不同情境和复杂情境中的迁移表现，建立科学的评价标准。

三、研究方法设计

（一）混合研究方法的应用

采用量化研究与质性研究相结合的混合研究范式。通过问卷调查收集大样本数据，运用SPSS进行统计分析；通过课堂观察、访谈等质性方法深入理解现象背后的原因。两种方法相互补充，确保研究结果的科学性和可靠性。

（二）具体研究方法

1. 文献研究法：系统梳理国内外关于知识迁移理论和信息化教学的研究成果，分析已有研究的贡献与不足。重点关注近五年国际期刊上有关数字化学习环境中迁移能力培养的最新研究进展。

2. 调查研究法：设计《小学数学教师信息化教学现状调查问卷》和《小学生数学学习方式问卷》，选取不同地区、不同类型的学校进行调查。对调查数据进行描述性统计、差异分析和相关性分析，把握现状特征。

3. 实验研究法：在实验校选取平行班级进行对比实验，控制组采用传统信息化教学方式，实验组实施本研究开发的教学模式。通过前测-干预-后测的研究设计，检验教学效果。使用独立样本t检验、协方差分析等方法处理实验数据。

4. 行动研究法：按照"计划-行动-观察-反思"的循环开展教学实践。通过课堂录像分析、教学日志、学生作品等多渠道收集数据，不断优化教学模式。

5. 个案研究法：选取典型学生进行追踪研究，深入分析其在信息化学习环境中的认知发展过程。采用出声思维法、概念图绘制等方法，揭示知识迁移的内在机制。

四、研究实施步骤

（一）准备阶段

组建由高校专家、教研员和一线教师构成的研究团队，明确分工与合作机制。制定详细的研究计划和时间表。进行文献的系统梳理，形成文献综述报告。设计调查工具，完成调查问卷的编制与预测试。

（二）现状调研阶段

选取具有代表性的6所小学（城市3所、农村3所）开展实地调研。发放教师问卷120份，学生问卷600份。进行课堂观察40节，录制典型课例15节。对10名教师和30名学生进行深度访谈。整理调研数据，撰写现状分析报告。

（三）模式构建阶段

基于调研结果，组织专家研讨，初步构建教学模式框架。开发配套教学资源，包括多媒体课件8套、微课视频15个、互动学习软件3个。制定教学实施指南和评价标准。在2所实验学校进行小范围试教，收集反馈意见。

（四）实践验证阶段

在4所实验学校（城市2所、农村2所）开展为期一学期的教学实验。选取实验班和对照班各8个，共计400名学生参与。实施前测和后测，收集实验数据。定期组织教研活动，及时调整教学策略。录制实验课例30节，收集学生作品200份。

（五）总结提升阶段

整理分析实验数据，检验教学效果。召开成果论证会，听取专家意见。修改完善教学模式，形成最终研究成果。编写教学案例集，制作优质课例光盘。撰写研究报告，准备结题验收。

五、预期研究成果

（一）理论成果

1. 形成信息化环境下小学数学知识迁移能力培养的理论框架，阐明信息技术促进知识迁移的内在机制。提出"多维表征-认知整合-情境应用"的迁移发生模型，丰富学科教学理论。

2. 发表高质量研究论文2-3篇，撰写《信息化环境下小学数学知识迁移能力培养指南》，为教师专业发展提供理论指导。

（二）实践成果

1. 开发小学数学知识迁移能力培养的信息化教学模式及配套资源包，包括：

(1) 典型教学案例15个（涵盖数与代数、图形与几何、统计与概率等领域）

(2) 多媒体教学课件30课时

(3) 微课视频系列（共20个，每个8-10分钟）

(4) 互动学习软件工具3套

2. 编制《小学生数学知识迁移能力评价手册》，包含：

(1) 知识迁移水平测试题库（共200题，分年级、分领域）

(2) 课堂观察评价量表（含5个维度20个指标）

(3) 学生迁移能力发展档案袋评价方案

3. 提升实验学校教师信息化教学能力，培养骨干教师10-15名。提高实验班级学生知识迁移能力，后测数据显示迁移水平显著优于对照班（p<0.05）。

六、研究保障措施

（一）专业保障

聘请国内数学教育信息化研究领域的知名专家担任顾问，提供专业指导。与师范大学教育技术系建立合作关系，获得理论支持和技术援助。定期组织教师培训，提升研究团队的信息化教学能力。

（二）资源保障

争取教育行政部门专项经费支持，确保研究活动顺利开展。充分利用实验学校现有的信息化设备，包括多媒体教室、平板电脑、互动白板等。建设专题研究网站，实现资源共享和经验交流。

（三）制度保障

制定课题研究管理办法，规范研究过程。建立研究档案管理制度，完整保存各类研究资料。完善激励机制，对研究成果突出的教师给予表彰奖励。将课题研究纳入学校教研工作考核体系，确保研究质量。

七、研究创新点

（一）理论创新

突破传统知识迁移研究的局限，探索信息化环境下知识迁移的新特征和新规律。提出"技术增强型迁移"概念，分析信息技术在降低认知负荷、强化认知联结方面的独特作用。构建基于多媒体认知理论的知识迁移模型，丰富数学学习理论。

（二）实践创新

开发具有学科特色的信息化教学模式，将AR/VR技术、自适应学习系统等新兴技术应用于迁移能力培养。创新评价方式，利用学习分析技术追踪迁移过程，实现精准评价。形成的教学案例和资源包具有很强的实用性和推广价值。

（三）方法创新

采用基于设计的研究方法，将理论构建与实践验证紧密结合。运用眼动追踪技术、脑电测量等先进研究手段，深入揭示迁移发生的认知神经机制。建立多元数据分析模型，提高研究结论的科学性。