三元整合教学模式教学方案的实验研究——以《抛物线》教学为例，本文主要内容关键词为：抛物线论文,为例论文,教学模式论文,实验研究论文,方案论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、问题的提出
《抛物线》是人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书《数学》选修2-1第二章第2.4节的内容，是初高中数学知识的一个结合点，而现有的经验和成果都不具有普适性.本实验课题研究的目的是提出一种在科学心理学指导下，注重教学科学性的三元整合教学模式的教学方案，并通过实验来证明它确实能够提高课堂教学效率，在有效教学的研究上具有理论意义和实际价值.
二、实验方法
本实验采用不相等实验组与控制组前测后测设计，可用下图来解释：
（一）被试
实验对象为广州市第六十五中学高二（11）班和高二（13）班，两班学生人数都是51人，（13）班为实验班，（11）班为控制班，实验班采用三元整合教学方案（自编学案），控制班采用常规教学的教学方案.用高一期末成绩和高二第一学期期中考试的成绩测评两班在实验前的成绩基本相同.
（二）自变量
两种教学实验的方案是：在同一时间，教学时间都是2节的前提下，分别对实验班和控制班采用不同的教学方案.
控制班采用常规教学方案进行教学，教学流程如下：①回顾二次函数，演示抛物线的轨迹，求标准方程；②学生在教师的指导下求其他的标准方程；③例1、例2的教学，通过练习加强理解和掌握；④研究抛物线的性质；解决例3、思考题和练习；⑤完成例4，深化理解和掌握；⑥小结、布置作业.
实验班采用三元整合教学模式的理论编制的导学稿.教学中，第一步是明确学习的内容和要求；第二步是学生按指引进行自学，通过分组研讨，互帮互学，初步解决各导学稿的问题，提出看法和存在问题；第三步，教师根据学生学习情况进行点评、完善和总结；第四步，学生总结、反思.
教学流程如下：①围绕学习目标，由学生通过验证获得抛物线的定义，求得标准方程；②通过图像比较，运用转化的思想获得四种形式的标准方程及其性质；③通过题组对比，理解和掌握抛物线的性质，在教师的指导下小结；④通过变式3练习促进学生内化抛物线的性质；⑤通过变式4深化抛物线性质的应用与推广；⑥在教师指导下归纳总结.
（三）因变量
两个班在相同的时间内同时教学，教学结束后，立即进行同一份测试题的检测，成绩作为因变量.课后组织教师、学生座谈，了解学生在教学过程和解题过程的思维活动.
三、数据分析
本实验采用准实验设计中的不相等实验组与控制组前测后测设计，故采用独立样本的z检验对实验结果进行统计分析，取α=0.01，采用如下公式计算z值：
四、实验结果
测试结果的分数段和百分比情况如表1.
表1表示两班学生在不同分数段上，特别是80分以上、60分以下的人数和百分比可以看出，两班在不同的教学方式下有很大的差距.
其次，对两班前测、后测平均分进行显著性检验，结果见表2-1和表2-2.本实验以距离教学时间最近的期中考试成绩作为前测成绩，两班的平均分接近，P＞0.01，这说明两班在前测的平均分上没有显著差异，教学前数学水平没有太大差别.后测两班的平均分相差11.37分，P＜0.01，这说明两班在后测的平均分上有显著差异，实验班明显优于控制班，充分说明三元整合教学模式优于常规教学方案，前测后测标准差基本相同，说明两班的分数分布状态仍然基本相同，三元整合教学模式没有改变实验班学生原有的水平分布状态.
最后，对后测中各题的平均分进行显著性检验和答题分析，各题的平均分、难度（得分率）、平均分显著性检验的z值如表3.
第1、2、3、6题考查的是抛物线定义、性质的直接应用，两班相近，没有显著差异；第4题则较灵活地考查抛物线定义，有较大的差异；第5题是例题的变式，由静转化为动，考查灵活运用，有显著差异；第7题需要较好的理解能力和周全地考虑问题，有显著差异；第8题需要对问题有深刻的理解，以及较高的思维品质和创造性思维，有显著差异；第9题是综合应用，难度较大，有显著差异.
总的来看，第1、2、3、6基础性较强的题目，实验班和控制班答题情况非常相近，水平相当，说明两种教学对学生掌握教学基本内容都是有效的.从第4、5、7、8、9题来看，理解能力要求高的内容，灵活运用知识的能力，实验班要明显优于控制班.
（一）两种教学方案的可行性研究
1.按常规教学的教学方案的特点
按常规教学的教学方案有如下的优点：
（1）以“旧知”引“新知”，使得教材联系紧密，学生容易接受和掌握要学习的内容.
（2）采用讲授模式，教学过程是由易到难，简单到复杂，循序渐进，学生较为容易接受，减少学习的困难，能较快地理解和记忆教师所陈述的内容.
（3）有讲必有练，使得学生比较迅速理解和掌握，通过模仿范例，易于解决类似于范例的问题.
但这种常规教学方案也有着如下问题：
（1）教学目标不能指导学生，无法体现学生是学习的主体.学生跟着教师走，缺乏自主性，学生基础、认知能力的不同，都难以考虑，一同学习，但难以一同提高.
（2）将知识分割成了若干部分，方便学生记忆，但同时也使学生对抛物线缺乏整体认识，不利于内化到学生自己的知识体系.
（3）在学习中，学生只能忙于记忆教师所讲内容和模仿，知其然，不知其所以然，这从测试当中第1、2、3、6题答题情况可以看到，控制班在基础知识的识记上是不错的，但在添加背景和计算量增大的第7题和需要一定理解的第4题，控制班的答题情况就不够理想.
2.三元整合导学稿教学方案的特点
（1）制定学习目标，通过目标指导学生学习，学生只需按导学稿的要求，就能逐步落实学习目标
（2）充分考虑学生的知识和认知水平，对教材整合设计.
（3）教学中有足够的时间供学生根据导学稿的要求阅读、讨论、提出问题，小组互帮互学，让学生能够根据个人水平进行学习，也为教师辅导、归纳学生存在问题提供可能.
（4）教学中既有学生的自我评价，也有教师的评价，给学生反思和总结，是真正掌握知识的关键.
（二）三元整合教学方案对学生的影响
1.三元整合教学方案有利于激发和维持学生的良好学习动机
学习动机是激发和维持个体的学习行为以满足学习需要的心理倾向，是推动学生学习的内部动力.凯勒的动机设计模型（ARCS）认为，动机的激发与维持应当贯穿教学过程的始终.
本课中，从熟悉（二次函数）到发现隐含的未知（抛物线的定义），强烈吸引学生的注意，激发了他们的求知欲，为继续学习提供信心的保证，也激发了学生继续探究新问题、解决新问题的兴趣.相对而言，控制班采用的平铺直述，罗列知识，学生掌握的知识是割裂的，从对了解的情况看，信心不足，继续学习的欲望不强.此外，实验班小组学习、教师指导都为学生信心提供保证学习过程的小结、自我评价，以及最后自主的总结、评价，给了他们体验成功、获得满足的机会，为继续学习打下良好的基础.
2.三元整合教学方案整体设计有利于学生概念的形成和同化，提高了课堂教学的有效性
概念教学是数学教学最常见、最重要的内容，本单元的课型定位为数学概念课，作为陈述性知识进行学习.概念的形成是从辨别概念的例证出发，逐渐归纳概括出概念的本质属性的一种学习方式.如实验班三元整合教学模式下的抛物线定义的教学符合奥苏贝尔的上位学习模式：
概念的同化是指通过直接下定义来揭示一类事物的共同本质属性，从而习得概念的一种方式.奥苏贝尔的上位学习模式可以解释概念同化的心理机制，三元整合教学就由于提供了围绕性质各方面的例题与变式练习，学生对抛物线概念较好掌握，对概念的本质属性清楚，为将知识向技能转化提供了可能
3.三元整合教学方案有利于学生的发现学习
接受学习是指学生通过教师呈现的材料来掌握现成知识的一种学习方式.发现学习是学生通过自己再发现知识形成的步骤，以获取知识并发展探究性思维的一种学习方式.
从学生反映看，在控制班的教学中，学生的学习是典型的接受学习，他们的学习依赖于教师的讲授和具体经验，由于教学方法和教学时间限制，学生容易因不理解教师的讲授，死记硬背，成为机械的接受学习，这是传统、常见的教学方法，在实际教学中占有较大比重，甚至主导地位.
实验班的教学中，通过学生自主验证、归纳，得到抛物线的定义；在性质的教学中，通过学生阅读课本，自主证明、推导，一次性得出抛物线的四种形式和性质，保证对性质认识的完整性.实验班的教学要求自主完成例题与变式，促使学生反思和小结，这种发现学习对他们真正将知识内化到自己的认知结构中起到了极大作用，如测试的第5题，实验班学生在思维上，对定义的理解就要比控制班深刻得多.
4.三元整合教学方案能帮助学生学会学习，有利于培养学生思维的灵活性和创造性
从教学过程和测试结果来看，实验班的学生在课堂的变式练习以及测试题中思维的灵活性和创造性均优于控制班，表现出较好的发展趋势.实验班的学生对例题的理解迁移能力较强，在灵活运用方面，如测试题4、7，以及创造性应用方面，如测试题5、8，实验班的学生均有很好的表现.
多种学习方式的有效组合，能帮助学生学会如何学习.实验班的学生由于有自主学习的机会，思维的灵活性得以发挥，如通过小组学习的讨论，学生能用不同课本的对称变换、坐标变换推导抛物线的方程，这种“一题多解，多解归一”的学习方式要抓住问题的本质，开阔了学生的思维，学生既学会了如何学习，又很好地培养了思维的灵活性.思维的发散性得以培养，创造性就会展现，所以，实验班在测试的第5、8、9题就有突出的表现.
本研究获得了以下结论：
1.自主学习确实能够培养学生分析问题和解决问题的能力.三元整合教学模式在学习目标指导下，通过自主学习、讨论、总结习得知识，学生能够学会学习，确实提高了学生思维的灵活性和创造性.
2.在科学心理学的指导下的教学能获得高效，并且易于推广.三元整合教学模式依据现代学习理论，对教学目标、学科课型、教学策略三个变量优化整合形成导学型课堂教学，这种教学模式着眼于课堂教学的科学性和有效性，并将教学的有效性建立在教学的科学性的基础之上，从知识的整体出发，突出数学思想，重视学习的过程，获得了高效的课堂教学，能够提高教学质量，这种模式容易根据学生水平进行修改，因而确保了课堂的高效.
3.可操作性是教学模式成败的关键.从教学设计和实施两方面看，本教学模式都较容易把握和操作，说明三元整合教学模式具有很高推广价值.
抛物线的三元整合教学方案的实验研究，为课堂教学的改革提供了非常有价值的参考案例.