学生认知结构的建构与高中数学教学改革的探索

2019-08-20 15:10

摘自:《安徽省天长市炳辉中学》

[内容摘要]:安徽省省级课题《学生认知结构的建构与高中数学教学改革的探索》旨在充分利用现代教育理念中已经成形的认知理论探索新的教学模式,辅助高中数学课堂教学,从而更有效地培养学生的思维能力。课题以现代教育理念为前沿指导,以现代的教育思想即素质教育思想、现代数学教学理论、奥苏贝尔的建构主义理论、布鲁纳的发现式教学理论、系统论、信息论、控制论等为理论依据,采用行动研究为主的方法,对比实验法、观察法、问卷调查法、教育文献法、经验总结法等多种手段相结合。着重研究探讨;自助式”教学模式下培养学生思维能力的方式与规律。建构多元化课堂,培养学生思维能力的教学模式,并以此为切入点,激发学生的学习兴趣,全面提高学生基本素质,培养创新型人才,推进全校素质教育并促进全市中、小学教改工作。

[关键词]:“自助式”教学模式、认知结构、多媒体、数学思维能力

一、课题提出的背景和意义

(一)、信息技术发展的需要

随着信息时代的到来,我国的基础教育正发生着革命性的改革,如何有效地实施素质教育,培养适应时代发展的人才,已成为教育界面临的重大课题。数学是基础教育中最重要的学科之一,中学数学教育应主动适应教育改革的需要,面向全体学生,培养学生创新意识和实践能力。

(二)、当前教育改革的要求

我国《全曰制普通高级中学数学教学大纲》明确指出:“面向全体学生就是要促进每一个学生的发展,既要为所有的学生打好共同基础,也要注意发展学生的个性和特长。由于各种不同的因素,学生在数学知识、技能、能力方面和志趣上存在差异。因此教学中要承认这种差异,区别对待,因材施教,因势利导。在课内外教学中直接从学生的实际情况出发,兼顾学习有困难和学有余力的学生,通过多种途径和方法,满足他们的学习需求,发展他们的数学才能。”

二、课题研究假设

通过行动研究,对比实验研究等手段,探讨新的教学模式,并对其可行性、有效性、适用范围等各个方面进行论证。从而构建出多种课堂教学模式,达到培养学生思维能力的目标。

三、主要理论依据和基础

(一)、高中数学课程标准的要求。

1、新课标提出的提高学生的数学思维能力。形成理性思维是培养学生具有社会责任感、学会批评思考的基本环节,数学思维能力在其中起到了独特的作用。数学的真理观有助于“不迷信权威,不感情用事,不含糊马虎”的科学态度的形成。

2、提供多样课程,适应个性选择。高中数学课程应具有多样性与选择性,使不同的学生在数学上得到不同的发展,高中数学课程应为学生提供选择和发展的空间,为学生提供多层次、多种类的选择,以促进学生的个性发展和对未来人生规划的思考。学生可以在教师的指导下进行自主选择,必要时还可以进行适当地转换、调整。同时,高中数学课程也应给学校和教师留有一定的选择空间,他们可以根据学生的基本需求和自身的条件,制定课程发展计划,不断地丰富和完善供学生选择的课程。

3、倡导积极主动、勇于探索的学习方式。学生的数学学习活动不应只限于接受、记.忆、模仿和练习,高中数学课程还应倡导自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等学习数学的的方式。这些方式有助于发挥学生学习的主动性,使学生的学习过程成为在教师引导下的“再创造”过程。同时,高中数学课程设立“数学探究”“数学建模”等学习活动,为学生形成积极主动的、多样的学习方式进一步创造有利的条件,以激发学生的数学学习兴趣,鼓励学生在学习过程中养成独立思考、积极探索的习惯。高中数学课程应力求通过各种不同形式的自主学习、探究活动,让学生体验数学发现和创造的历程,发展他们的创新意识。

(二)、现代的教育思想与教学理论:建构主义学习理论

建构主义学习理论认为:一是知识不仅仅是通过教师传授获得的,而是学习者在一定的情景即社会文化背景下,借助于其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资源,通过意义建构的方式获得的;二是“情景、协作、会话和意义建构是学习环境中的四大要素;建构主义提倡在教师指导下,以学习者为中心的学习,也就是说,既强调学习者的认识主体作用,又不忽视教师的指导作用。学生是认知的主体,是意义的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。以学生为中心的课堂教学必须能体现三大要素:发挥学生的首创精神、将知识外化和实现自我反馈。建构主义学习理论不仅为我们提供了进行创新教育、培养高素质人才的心理学依据,而且为我们的素质教育提供了崭新的教学模式。

(三)、数学教学理论和目标:也就是在课堂教学中培养学生的数学素质。它包括精确的定量思维和准确的定性思维、数学地看待事物和对事物进行数学抽象的能力、对事物本质的洞察力和严谨的推理能力、应用数学解决实际问题的意识、用数学语言进行交流的能力和良好的符号意识、良好的自我反省和自我调节能力。其核心就是思维能力。

四、研究要求

本课题研究在对高中数学知识体系剖析和学生认知结构状况调查了解的基础上,重点探讨高中数学教学促进学生认知结构建构的有效教学策略和教学模式。

(一)、深入剖析,准确把握。剖析高中数学知识体系,了解高中现行教材编写意图、目的、要求与数学本身知识结构,学生认知结构关系,准确把握高中数学教学的方向、层次。做到教学为未来社会发展服务,体现新课改精神。

(二)、调查了解,找好平台。通过调查分析,了解高中生的认知结构特点,尤其是学生认知结构的差异和现行多媒体技术条件下学生认知结构的特点及变化,找准教师实施素质教育的平台。

(三)、理论学习,改变策略。认真学习认知结构理论,改变教学策略。

(四)、仔细筹划,创新模式。把认知建构主义理论运用到高中数学教学中,以求数学知识结构与学生认知结构的最佳结合,体现以人为本的精神,创设一个新的教学模式,以达到教和学的和谐,改变传统教学中的种种弊端,真正实施素质教育,培养驾驭未来社会的人才。

(五)、总结升华,拓展推广。在具体的实验中不断摸索、反馈、修正、创新,形成一个行之有效的教学策略和模式,并用教育学理论验证其可行性。继而用于我校教改,以求大面积提高教学质量。

五、研究方法:

(一)、该课题以中学在校高中生为研究对象,样本来源于我校高中各年级平行普通班级、没有重点与弱智对象,具有一定的代表性。

(二)、该课题采用行动研究法为主,辅之以观察法、调查法、经验总结法。

(三)、实验过程中采用问题解决为中心的研究方法。

(四)、定量定性分析结合,注意变量控制,归因分析。

六、研究目标:

(一)通过观测,研究学生知识结构的建构与学生思维能力培养的关系以及与学生非智力因素之间的关系。

(二)、通过实验研究,探索并构建新的能够培养学生思维能力的课堂教学模式。

(三)、通过实验,研究多媒体辅助高中数学教学与学生思维能力培养的途径、方式和规律。

(四)、使教师贴近信息时代,把握时代的脉搏,更新教学观念,提高教师运用现代多媒体技术设计和组织教学的能力。

七、研究过程

本课题研究分四个阶段,具体研究步骤如下:

(一)准备阶段:2005年3月--2005年7月

1、成立课题组,进行选题、申报工作。

随着新一轮教改的进一步推行,教学方式的改良与创新也势在必行。孔子主张因材施教,而现有的教学资源很难完全满足这一形式。然而面对学生各个个体的差异,如果仍然采用一刀切,显然是有严重弊端的。这应该也是教改的出发点之一。因此,我校数学教研组在教育主管部门的支持下着手申报了省级课题《学生认知结构的建构与高中数学教学改革的探索》。课题选题具有鲜明的时代性,选题积极响应基于多媒体条件下高中数学课堂教学观念、教学方法急需更新的时代呼唤,以探索课堂教学改革,构建现代教育条件下高中数学最优教学模式为宗旨,力图获得充分发挥多媒体教学的优势、提高培养学生思维能力(尤其是提高学生的创造能力,并逐步培养学生的创造个性)方面的教学效率的实践经验,这正是对素质教育在信息时代的进一步诠释期待的。

2、添置了多媒体教室及相关设备,构建试验硬件基础。

3、制订研究方案和实验计划。

4、组织课题开题。课题研究人员组织培训,增强对本课题研究意义的认识,进一步明确目标,掌握相关的研究方法。

(二)实验阶段:2005年9月--2006年2月

1、明确课题研究的实施方案、目的、意义和有关要求。

2、撰写课题开题报告。

3、全组人员学习认知结构的建构理论,学习课题研究方法。

4、明确课题人员分工,成立子课题组,写出子课题开题报告。

5、进行学情调查,并写出调查分析报告。

6、制定调查问卷,对高中数学知识体系进行分析,并写出分析报告。

7、课题开课,评课,交流,对课堂教学的模式提出设想。

8、撰写相关论文。

9、每个成员写学期课题研究总结报告或心得体会并交流。

(三)、重复验证阶段:2006年3月--2007年2月

1、召开课题组会议,讨论本阶段工作思路、工作任务、具体要求。

2、学习课题研究方案及认知结构理论,进行课题经验交流。

3、课题开课评议,总结,交流,初步形成“自助式”教学模式的操作步骤。

4、对学生测验卷进行比较,分析,写出分析报告。

5、写课题总结心得。

6、写出阶段性成果报告,接受专家鉴定。

7、撰写相关论文。

8、每个成员写学期课题研究总结报告或心得体会并交流。

(四)、总结阶段:2007年3月--2007年7月

l、学习课题研究有关文章,总结“自助式”教学模式的操作步骤。

2、进行推广性公开课教学,并进一步收集、整理课题研究资料,使之系统化。

3、完成结题报告

4、申请课题成果鉴定。课题组对研究过程与本课题研究相关的电子、文字资料进行分类整理。以课题报告、教学资源库的形式,准备向上级主管部门汇报研究成果。

(五)、推广研究成果

我们认为课题成果不是研究的根本目的,课题研究的真正价值是利用研究成果,提高我校全体学生数学思维能力,从而大面积提高学生的数学素质,使我校的教育教学水平更上一个台阶。同时提高教师科研水平。

八、实验结果与分析:

(一)、实验班记录(2005年下期至2007年上期)概括如下表。

学生课堂参与情况观测数据

参与方式