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开发数学实验课程  培养学生探究能力
作者:张 珂  陈…    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2007-5-10

——南师附小《开发数学实验课程实验研究》课题研究报告

  陈承伟(南昌师范附属实验小学课题组

 

    当前,中小学教学多半采用演绎思维方式进行教学,很少采用归纳思维方式进行教学,即重结果轻过程,重数学概念、定理、定义、公式的讲解和记忆,忽视数学知识的生成、发展过程。显然这种单纯的接受式的学习方式,不利于学生数学思维能力的形成,科学精神的培养和创新潜能的发挥。

    我们结合小学数学教学的实际情况,不是所有的教学内容都适合或需要进行数学实验的。我们运用“行动研究方法”,组织数学实验教学进行验证,检验教学效果,并进行修改、完善。

    一、课题的提出:

    1.素质教育的需要。

    实施素质教育,必然要以课堂教学作为实施素质教育的主渠道。而在数学课堂教学中将数学实验引入,其目的就是深刻地变革课堂教学形式、课堂教学结构等,使其更先进、更实效。

    2.学生发展的要求。

    开展数学实验活动可以提高教学效率,让实验成为促进学生发展的重要工具,改变当前为知识而教的现象,真正促进学生自主学习、主动探索、合作交流,促进全体学生全面、主动发展。

    3.新课程改革的需要。

    在全面推进基础教育课程改革之际,新课程标准正逐步实施,广大教师努力形成现代教育理念,新的教育思想引导下的教材改革正在开展。结合我校使用新世纪教材进行课程改革实验的实际,我们发现传统的教学模式有时已跟不上新理念指导下的课堂教学改革。因此,开展数学实验的研究是课程改革之需,也是当前教育发展之需。

    二、实验的目标:

    推进课程改革,深化数学教学改革,有效地培养学生的数学思维能力、科学精神和创新意识。

    结合新世纪版教材的实验,促进信息技术与数学教学的整合,逐步实现教学内容地呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,更好地实现知识、能力和态度地“三维”教学目标。

    在教材使用和课题实验的过程中,开发基础教育“数学实验”的教材教法,为数学课程的教材改革和建设提供第一手的参考资料。

    三、实验的过程与方法:

    (一)实验对象:

    全校使用新世纪版数学教材的实验班学生。

    (二)实验时间

    1.课题研究的准备阶段

    a申报课题

    b制定学期课题研究活动计划

    2.课题研究的实施阶段

    每学期制定课题研究活动计划,以“数学实验”课为载体,开展课题研究活动(听课、研讨、交流等)。

    3.课题研究的总结阶段

    a整理实验资料,写出研究课题报告

    b结题、总结推广

    (三)研究方法:

    本课题主要采用行动研究法,辅之以经验总结、文献综述、教例(案例)研究、调查法、观察法等方法的运用。

    1.集体讨论 

    我校实验教师每月至少进行两到三次集体交流讨论,说说自己在实验研究中遇到的问题和困惑,以及实验的所得和所想。实验中充分发挥信息技术的优势,并兼顾传统的教具、学具等媒体的思维外化作用,设计数学实验和其他数学实践活动,提高课题试验研究的科学性。

    2.个人研究 

    该课题的每位实验教师都是新世纪版数学教材的实验老师,都具备较高的数学素养和课题研究的经验,都有较高的热情与积极性。每学期实验老师都制定个人实验计划及实验设计方案,不仅有具体可实施的操作步骤,还有扎实的理论基础。同时,学校为实验教师订阅了大量的教学杂志,如《小学数学教育》、《小学教学设计》、《研究性学习》、《中小学数学》、《小学数学教师》等。

    3.实验研讨 

    我校每位实验教师每学期至少上一至两节的实验研讨课,建立了数学实验课的教学模式:

    一、提出猜想。

    在学生猜想前,为学生进行一定的生活知识铺垫,以免学生漫无目的地猜想,使学生的猜想过程真正成为发现的过程。

    二、确立方案。

    要引导学生围绕猜想讨论实验方案的多样性,多种实验验证方法中选择、确定最好的,注意猜想方法与实验方案的契合。

    三、实验操作。

    在这个过程中包括测量、记录、收集、整理数据。

    四、验证猜想。

    学生通过计算数据查找对比资料数据来验证猜想是否准确。

    五、研究的成果与分析:

    (一)推动课改,促进了学生的能力提高

    实验中,我们围绕一个中心:通过实验促进转变,培养能力,培养兴趣。实验班的学生科学探索意识和实验能力得到了很大的提高。具体体现如下:

    1.探索意识

    实验后期,我们对学生进行了一系列调查,在数学学习过程中,遇到难理解或难解决的问题怎么办的调查中,016班和7班两个六年级学生认为“先自我猜想再实验或查找资料验证”的人数都在88%以上,0511班回答该项的人数也有72.22%。这表明实验班大部分学生对未知领域知识有较强的科学探索意识,且年级越高,有这种意识的人数比例越大。

1:数学学习遇困难怎么办的调查

 

 

       选项

人数  

班级

问家长

或老师

留待老师

或他人讲解

自我猜想再

实验论证

其他

人数

百分比

人数

百分比

人数

百分比

人数

百分比

017

6

833%

2

278%

64

8889%

0

0

029

7

972%

4

556%

61

8472%

0

0

035

8

1111%

5

694%

58

8056%

1

139%

046

14

1944%

4

556%

51

7083%

3

417%

0511

13

1806%

5

694%

52

7222%

2

278%

    2.实验能力

    在人类的知识长河中,某些结论仅有猜想而无法证实是无效的,因此培养学生的实验能力至关重要。在实验过程中,学生根据自己的猜想,讨论确立实验方案,合理选择实验器材,验证自己的猜想是否正确,这个过程包括测量、记录、收集、整理数据。我们对学生进行了一系列调查,在对“实验过程的难度评价”和“与同学分工合作评价”中011班和4班六年级学生认为容易操作和合作很好的人各在89%77 .78%

这表明实验班大部分学生都具有了较强的实验能力,且年级越高,实验能力越强。我们认为,在教学中要长期坚持数学实验,这是素质教育的需要,是学生发展的要求,是新课程改革的需要,是教师专业发展的必然。

1:关于实验过程的难度评价的调查

             

一般

 

 容易

3.主动学习

    促进学生自主学习能力的发展,首先要培养他们自主学习的意识。实验后期,我们对学生进行了一系列的调查。在“学习是为了谁”的调查中,018班和018班两个高年级认为“学习是为了自己的发展”的人数都在95%以上,997班回答该项的人数也有76.67%。这表明,实验班大部分学生对学习的目的和学习的重要性有正确的认识,且年级越高,正确认识的人数比例越大。另一项“关于学生认为学习对未来成长的影响”的调查也显示同样的趋势。在“关于学生在学习中处于什么位置”的调查中,超过66%的学生回答“主动”,主动学习意识强。但仍有20%左右的学生认为“被动”,究其原因,我们认为,一直以来传统的以教为中心的教学思想根深蒂固,对教师和学生的影响很大,要更新教师观念非以日之功,对新型教学模式的理解、把握和运用需要一定过程。

    4.学会合作

    现代社会是一个竞争的社会,更是一个需要合作的社会。个人的力量毕竟是渺小的,只有与他人合作,才能最大限度地发挥每一个人的能量。

在素质教学中,教师与学生的关系应是平等、互助、合作的。它把教学看作是师生之间双方合作的活动,强调教师与学生之间,学生与学生之间的共同作用。自主学习并不是学生与他人完全隔绝,它同样强调相互合作。我们在运用现代教育技术构建的新型教学模式中,学生或小组协作学习,或全班合作学习,逐渐增强了参与合作意识和集体荣誉感。他们在合作学习中,能够耐心倾听别人意见,发表个人看法,维护纪律等,表现了良好的参与能力和组织能力,充分体现了主人翁精神。如当在合作学习过程中有同伴遇到麻烦时,007班有96.7%的学生回答说会帮助他,008班有81.81%的学生会主动帮助,968班也有93.75%的学生帮同伴解决或教会同伴解决办法。

    从以上几项调查结果可以看出,90%以上的学生会运用所学的知识去解决所遇到的现实生活问题,大多数学生在遇到问题会从实践中寻找答案,大部分学生喜欢并能自己动手制作东西,学生的动手能力有了很大的提高。我们在实验研究的同时,还在实验班的学生中开展了撰写数学日记、编写数学报以及学具操作竞赛等活动,并推荐评选了一些优秀作品参加省、市级评比竞赛,获得了优异成绩。 

    (二)开发了数学实验的课程资源

    通过三年来的实验,我们采取多种形式进行数学实验教学的研讨,我们充分挖掘新世纪版小学数学教材中的数学实验内容,充分利用教材中的例题、习题、思考题和数学实践活动等资源,课外开发挖掘与学生生活实际相联系的,与社会现象相关联的数学实验资源,精心设计实验方案,积极开展数学实验教学实践。

    1.数学实验课开课情况

    数学实验的载体是问题,做实验是从问题出发进行探索研究的,故选准选

    好实验课题就显得十分重要。

    数学实验开课统计表

年级

开课节数

学生满意度统计

8

96.7

10

98

9

99.2

20

98.9

18

99

 

    2.数学实验设计的撰写

    我们认为好的实验应该做到从实践到理论的总结和提炼,这样的设计才有实

效。根据我们近三年来初步的探索,我们得出初步的体会是数学实验的设计应遵循以下原则:
   
自主性原则,在数学实验中要突出学生的主人翁角色。
   
协调性原则,注重学生的认知、情感两个领域的相互协调、相互促进。
   
探究性原则,注重知识的发生过程,交流分析问题解决问题的方法和步骤。
   
量力性原则,要符合学生身心发展特征和原有认知水平,注意年龄特征。
   
趣味性原则,数学实验形式要富于吸引力,能激起学生积极参与的情绪反应。
   
实用性原则,数学实验应简便、易行、有效,要有一定的实际背景和意义。
选择这种实际问题,可以使学生从实验过程中体会数学的价值,提高学习数学的自觉性。

    (三)构建了数学实验课的基本结构与基本程序

    1.基本结构

    小学数学实验教学模式一改传统的师生二元主从结构为教师、学生、媒体三元交互结构。师生充分利用多种媒体进行实验,有力地调动了学生的主动性。其结构如下:

2.基本程序

(四)提高了教师的科研水平

    在本课题的研究过程中,我们主要采用研究课为主的活动方式,每位参与实验的老师把自己的每一节课都当成研究课来上,围绕研究课进行教学设计、听课、评课、反思等一系列教学活动。

    1.在教师进行研究课的教学设计时,我们特别强调老师对数学实验的研究与应用,每节课都要求进行数学实验报告单的填写和反馈。

    2.教师每上一次研究课,就要师生共同填写一张相应的《作业分析表》和学生调查问卷,对自己的设计进行记录。

    3.对于听课、评课的内容,我们也侧重于实验的运用是否得当,是否有助于建构新型的学习方式,改变陈旧的教学模式。

 

 

    南师附小数学实验教学作业分析表

课题:                                           

对待作业的态度

很认真(    较认真(       一般      

解决基础练习的

正确率(  )%

很高                         

一般          

解决发展练习的

正确率(  )%

            )一般          

          

联系实际解决

问题的能力

很强                        

一般         

对本课知识技能

掌握情况

真正理解并掌握(      )初步掌握(       

似懂非懂(      

 

    南师附小数学实验教学学生调查问卷

 课题 :              执教老师 :                              

对实验活动的兴趣及参与程度

强(   )    一般(   )

弱(   )

对实验过程的难度评价

难(   )    一般(   )

容易(  )

与同学的分工合作、团结协作

很好(   )   较好(   )

一般(   )

与同学主动交流(倾听、发表意见)智力共享

很好(   )   较好(   )

一般(   )

 

对本课知识技能掌握情况

真正理解并掌握(   )  初步理解(   )  似懂非懂(    )

自我表达意见的条理性,解决问题的计划性

强(    )  一般(    )

不足(    )

善于用不同方法解决问题,独自思考