童倩云[1]2003年在《数学思维心理特征的理论与实证研究》文中指出“数学是思维的体操”“数学是思维的科学”，数学教育在培养人类思维的活动中担任着重要的角色。而思维本质上是人类的心理活动，因此，本文以研究数学思维教育为主题，以数学思维的心理研究为主导，从心理学的角度多层次、多角度、多方面地研究数学思维，并渗入数学教学当中，力求寻找其规律以辅助数学教学。 本文研究分为叁大部分：第一部分是理论研究，结合心理学的知识和数学学科教学的特点，对数学思维教育进行分析和定位。第二部分是实证研究，从学生的“学”和教师的“教”两个“互动式”的活动中，研究和分析学生的心理状况，以得出有利于学生思维发展的数学教学规律和经验。第叁部分是实验研究，将上述两部分的研究结果实施到实际的教学当中，通过科学的数据处理比较其实施前后的效果，以验证结论的有效性和可行性。
徐瑞霞[2]2017年在《表征视角下彝族七年级学生数学学习现状调查》文中研究表明国务院颁布的《关于加快发展民族教育的决定》对民族教育实现新发展、新跨越提出了明确要求。其中第叁十一条“要切实加强民族教育科学研究”指出:“国家民族教育研究机构要构建跨地区民族教育科研平台、统筹规划,协调指导,组织开展民族教育重大理论和政策研究。”这项研究综合运用文献法、调查测试法、作业分析法、口语报告法、访谈法、比较分析法、课堂观察法和个案研究法,主要研究两个问题:首先是对云南省WD民族中学七年级学生进行《学生多元表征能力测试》,了解彝族七年级学生数学问题解决的数学表征现状;其次,通过问卷调查、个案研究、教学案例研究等手段,分析彝族学生数学表征的类型、特征及相应的水平。研究的目的是在表征视角下,探讨如何提高彝族学生将数学问题有效、合理的进行表征的能力,提高其数学思维品质、数学问题解决能力。这项研究的主要结论分为调查结论和个案研究、教学案例研究结论。调查结论、个案研究结论主要针对彝族七年级学生,他们比较偏好使用符号表征解决数学问题,但是数学外在表征能力发展不均衡;对不同的数学问题,七年级彝族学生的数学表征类型及水平有显着差异性;但是七年级彝族男女学生在数学问题解决过程中对问题表征的类型及水平差异不明显;此外,七年级彝族学生数学问题解决的表征水平与数学成绩呈显着正相关,即学生表征水平越高,数学成绩越好。对教学案例的研究形成了教学建议和学习对策。例如,教学建议有:结合校本特色,关注学生自主探究、知识生成的过程;教学中要注重学生思维习惯的养成。结合具体的教学活动运用多元表征进行教学;合理利用多媒体辅助教学和彝族文化中的数学资源整合进课堂;促进师生间、优困生间数学学习交流,提高学习的自主性。学习建议主要有:养成良好的数学学习习惯及学习品质;增强自我管理能力,激发学习兴趣;夯实数学基础知识,杜绝知识链断裂;注重数学学习的规范表达与数学思想方法的学习。
胡航[3]2017年在《技术促进小学数学深度学习的实证研究》文中提出当前,国家对教育信息化的研究和实践给予了大量人力、物力和财力,然其是否真的促进了学习者发展,学校教育并未完全给出积极的反馈。小学数学作为学校教育的核心构成,其学习品质受到研究者和实践者的广泛关注。研究围绕“技术促进深度学习”这一核心命题,以小学数学为载体,深入学科内部,探索技术促进学科教学的有效范式。据此,确定了研究问题:一是小学数学深度学习品质如何表征?二是技术如何促进小学数学深度学习?叁是技术促进小学数学深度学习的机理是什么?研究运用文献分析、准实验研究、实验研究、问卷与访谈等方法,经历了四个研究阶段:第1部分文献分析。确立了研究问题、研究方法、研究思路、研究框架等内容(绪论),厘清了CTCL研究范式、深度学习和小学数学教学的研究现状及其关系(第一章)。第2部分诊断性研究。运用已有量表,聚焦小学生数学学习策略和认知结构,开发了小学数学可视化诊断系统,对四城市小学生数学学习品质现状进行了评测,为实证研究提供了评估工具和方法(第二章)。第3部分实证研究。运用准实验和实验研究,在不同水平学校和不同年级中先后进行了3个课堂实验,每个实验均每天1学时,持续1个月。实验对学业成绩、学习策略、认知结构、眼动、ERP脑电、学习者注意力与学习者互赖关系等数据进行了分析与比较,具体如下:一是多变量探索性实验,确立了技术促进小学数学深度学习的两个主要影响因素“学习内容”与“学习方式”(第叁章);二是针对“学习内容”的验证性实验,其变量为“深度学习内容构成及其数字化资源表征”;叁是针对“学习方式”的验证性实验,其变量为“个性化-合作”学习(第四章)。第4部分范式构建与理论总结。通过实证研究,归纳了技术促进小学数学深度学习的操作范式(第五章),包括针对“学习内容”的“4S”学习内容构成、课程重构框架、S-DIP资源表征态、CRF资源开发模式;针对“学习方式”的PCL设计原型与PCL模型等;解析了深度学习发生过程与设计模型S-ACIG,析出技术促进小学数学深度学习的发生机理,明确了深度学习中的技术使能,形成了课堂深度学习的实践框架(第六章),并总结了整个研究的结论、成果、不足与下一步研究计划(结论与展望)。针对叁个研究问题,研究得出了以下结论:一是认知(学业成绩等)、生理(眼动等)和情感(学习者互赖关系等)叁个层面共同表征深度学习;二是“4S”学习内容构成及其资源表征促进了知识的多样态呈现并与深度学习过程契合;“个性化-合作”学习方式促进学习者基于个性的社会化过程发生;叁是“分布式交互中数形转化”是技术促进小学数学深度学习的发生机理。研究中实验组在认知、生理和情感叁个层面都获得了较显着的发展;操作范式具有较强的可推广性,丰富了技术促进学科学习的理论与实践。
王欣瑜[4]2017年在《基于认知诊断的儿童数学学力结构及测评研究》文中进行了进一步梳理“学力”是动态、发展的,对其内涵的解读与结构的测评,始终会受到特定时代理想与教育需求的双重制约。时至今日,伴随着学力观的本质超越与外延拓展,数学学力在基础教育综合质量测评研究中的地位也不断得到提升。而由此所引发的则是世界各国日益重视对儿童数学学力发展的大规模动态监测与过程性评估。在这一时代背景之下,新一代心理与教育测量理论的代表——认知诊断理论,逐渐显露出其特有的优势,即能够对测验总分背后所隐藏的内部心理加工过程进行更细致、准确的探测,从而实现对儿童个体认知水平的诊断和群体能力发展特征的比较。本研究以正处于基础性数学学力发展关键期的6?12岁儿童为研究对象,以其数学学力的发展水平与结构性特征诊断为研究目的,按照现代认知诊断理论的研究范式,首先构建了儿童关键数学学力认知模型;然后据此编制了《儿童数学学力认知诊断测验(1?6年级)》;最后对随机抽取的6所学校共8289名1?6年级儿童的数学学力发展现状进行了大规模实测。此外,为了更深入地分析儿童数学学力落差形成的原因,还自编《儿童数学学力影响因素调查问卷》(包括教师和家庭两个分问卷),并进行了同步调查。最终得到如下结论:(1)所构建的儿童数学学力认知模型基本完备且合理。本研究不仅从儿童数学问题解决的心理加工过程、《全日制义务教育数学课程标准(2011版)》和《全日制小学数学教科书(人教社,2013版)》等多方面,论证了该模型的理论基础,而且还基于实测数据对其完备性与合理性进行了量化验证。结果显示:所构建之认知模型具备了理论分析和实测数据的双重佐证。(2)自编《儿童数学学力认知诊断测验(1?6年级)》基本达到了测量学要求。本研究综合运用CTT、IRT和CDT等不同方法,对六个年级诊断测验的质量进行了综合分析。结果表明:自编诊断测验可以为进一步研究儿童数学学力发展提供较为稳定且可靠的信息源。(3)所选特定认知诊断模型对实测数据的分析结果较为有效且可信。本研究分别从宏观的儿童数学学力水平和微观的关键数学学力属性掌握模式及概率等维度,对各学校儿童数学学力的发展特征进行了比较分析。结果表明:所选广义诊断模型(General Diagnostic Model,GDM)与大规模实测数据具有良好的拟合性,且对各关键数学学力属性的分类准确性与一致性均较高。(4)对儿童数学学力影响因素的分析结果与理论假设基本一致。本研究分别从儿童智力、非智力、学业成就,其及家庭、教师等多方面因素,对儿童数学学力的影响因素结构及其路径关系进行了分析。结果表明:各年级儿童数学学力与其数学学业成绩均呈现极其显着的正相关,而其他各影响因素对数学学力的影响关系则在不同年级段呈现出不同的特点,但均与本研究理论假设基本一致。(5)基于认知诊断结果的教学补救建议具有较强的可操作性。本研究针对认知诊断测评中所发现的主要问题,分别从学校教育和家庭影响两个方面,对不同年级段儿童提出了一些兼具理论性与可操作性的教学补救建议。综上所述,本研究立足于新一代测验理论——认知诊断理论,对儿童数学学力的测评方法与实践路径进行了较为广泛的探索,并最终实现了对小学六个年级段儿童数学学力的跨年级参数等值与诊断分析。研究的创新之处主要体现在以下四个方面:第一,以对基于学习心理结构的儿童数学学力结构观的深入分析为依据,建构了具有可操作性的儿童关键数学学力认知模型,对于深化儿童数学认知诊断研究具有一定的理论价值与实践意义。第二,自编《儿童数学学力认知诊断测验(1?6年级)》,实现了对小学全年级段儿童数学学力的整体认知诊断与测评,既可以为后续相关研究提供必要的方法借鉴,也可以为认知诊断技术的实践推广积累必要的实践经验。第叁,自编R语言程序,进行的基于大规模实测数据的认知诊断研究,可以为国内教育认知诊断测评实践探索新的技术路径。第四,基于IRT的儿童数学学力等值设计,有助于进一步深化国内测验等值技术的实践研究。当然,大规模教育认知诊断与测评是一项系统工程,其中任何一个环节出现纰漏都有可能影响研究的整体质量,甚至完全背离教育认知诊断的本质追求。虽然本研究的初衷是试图通过一次完整的儿童数学学力认知诊断与测评研究,从认知模型构建、诊断测验开发、实测数据分析、诊断结果报告等各个环节进行大胆尝试,以尽可能深刻地窥探新一代心理测量理论与教育认知诊断技术的核心奥秘。但由于研究者的时间、精力和学识所限,致使研究中仍不可避免地存在一些遗憾与不足:第一,虽然分别从质性分析和实证量化两个方面,对儿童数学学力认知模型的合理性与完备性进行了综合验证,但由于尚缺乏更多外部效度证据的支持,可能会使该模型在今后测量实践中的大范围推广应用受到一定程度的影响。第二,虽然各年级诊断测验编制的全过程都尽量严格按照认知诊断理论的技术规范进行操作,且在试测中也获得了较为理想的测量学指标。但在大规模正式测验数据的分析过程中,仍然发现各年级测验中均有个别项目的部分指标不够理想。第叁,虽然本研究采用整群随机抽样的方法选取了六所不同类型学校近万名儿童及其家长参与了测评调查。但是在数据分析时仍然发现测试学校的代表性有限,所选优势学校儿童的数学学力水平及属性掌握概率并没有如所预期的那样大幅度高于薄弱学校儿童。第四,虽然已经对儿童数学学力认知诊断的前五个环节(认知模型构建、诊断测验编制、诊断模型开发/选择、诊断结果报告、提出补救教学建议)做了较为广泛而深入的探讨,但囿于研究者的时间与精力,并没有实施认知诊断评估的最后一个环节,即补救教学干预。以上不足将成为本研究后续努力的拓展方向。
朱琳[5]2017年在《基于发生教学法的线性空间概念的教学研究》文中进行了进一步梳理线性代数是大学本科最基础性的一门重要课程,在生物化学、计算机技术、经济学、医学等其它领域有着广泛的应用。与其它课程不同,线性代数中充斥着大量的定义、定理、证明,学生往往还没有充分理解好一个概念,新的概念和定义、定理纷至沓来。然而,很多学生表示,即使不理解概念,也能套用运算和证明的框架来进行解题。因此,理解学生在概念学习中遭遇的困难,并以此改进教学策略,在线性代数的教学研究中显得尤为重要。线性代数的主要研究对象是线性空间及其上的线性变换,可以说,线性空间是线性代数中的核心内容。在通常的教学中,线性空间的概念以形式化的抽象语言呈现,为学生的学习带来很大困难。本研究重点关注线性空间概念的教学,试图探究学生对线性空间概念的理解,揭示学生学习时的困难,并以此来指导教学策略的设计,旨在不同情境下都能让学生建构起对线性空间及其相关概念的理解。本研究的研究问题为:(1)学生是如何理解线性空间概念的?学生在理解线性空间概念的过程中,会遭遇哪些困难?(2)发生教学法指导下的线性空间概念教学是怎样的?是否能有效促进学生对线性空间概念的理解?本研究首先在文献研究、专家访谈和学生问卷调查的基础上,构建了初始的研究模型,包括分析学生概念理解的发生演变模型和概念认知模型,以及发生教学法指导下的教学设计模型。然后,研究者对沪上一所教育部直属985高校的大学生进行了两个学期的教学实践,按照分析与准备、设计与实施、结果与评价、反思与修正四个部分展开,通过问卷调查、质性访谈、课堂观察等方法,对初始模型进行验证和修正,形成研究成果。本研究的结论为:(1)绝大部分学生属于概念意象和概念定义的弱关联型;仅有少部分学生能够达到"对象"和"图式"的心理认知阶段;学生对概念的理解容易受到叁维空间的限制、容易受到旧有认知的干扰。(2)学生在学习抽象的线性空间概念时,容易遭遇包括抽象的困难、直觉的迷失、对术语理解的困难和概念之间缺乏关联的困难。(3)发生教学法下指导下的教学,可以基于历史发生分析、知识逻辑分析、心理认知分析、社会文化分析四种视角分析的基础,按照必要性、直观性、关联性、应用性、系统性五个原则进行设计,依照why-what-how to learn-how to use(简称WWHH)四个步骤进行教学。(4)发生教学法的教学实践下,可以丰富学生的概念意象,使得学优生完成从程序到对象、图式阶段的提升,实现从概念定义和概念意象的弱关联到灵活转换型的转变:中等生实现从行动阶段到程序阶段的转变;学差生实现从概念定义和概念意象的分离型向弱关联型的提升,有效促进了学生对线性空间概念的理解。本研究的价值在于,首先,关注具体的数学概念学习过程,利用APOS的发生演变理论、概念意象和概念定义、概念图理论,在实证的基础上多方面、多角度地对学生概念的理解水平、对概念理解的发展变化予以描述和分析。其二,在发生教学法的理论指导下,构建了适合于本土国情、适合于大学生认知特点、适合线性代数教学的教学设计实施模型。不仅可以研究学生的学,还可以指导教师的教,具有理论意义和实践意义。
周淑红[6]2017年在《小学数学核心素养培养研究》文中研究说明小学教育作为国民教育序列的起点,承载着打基础的重要作用,这个基础不仅是知识的基础,更重要的是人格发展的基础,小学教育有责任给学生发展施以明亮的底色。作为小学教育的主要学科——小学数学,其任务也不仅仅局限于传授数学的基础知识,小学数学教育的最终目标是发展人,发展人的思维、培养现代社会每一个公民应该具备的数学核心素养。没有任何一门学科能像数学一样在培养学生的理性思维方面发挥如此强大的作用,而面对刚刚步入数学大门,思维尚处于懵懂状态的小学生,如何教会他们数学地思考,培养他们的理性思维,提升他们的数学核心素养,必然有着区别于其他学段学生培养方式的独特方法。新课程改革以来,小学数学教学曾经一度出现了过分强调热闹的形式而忽略了数学本真的现象,这引起了数学教育者的重视和轰轰烈烈的讨论,《义务教育数学课程标准(2011年版)》(以下简称为《标准(2011年版)》)的颁布起到风向标的作用,让一线教师看到了数学本质的回归。2016年9月13日《中国学生发展核心素养》报告发布,以“培养全面发展的人”为核心,具体细化为“国家认同”等18个基本要点。报告推出后,有关各学科的核心素养的讨论方兴未艾。在实际教学中,把握怎样的尺度才能既符合新课程的理念又实现了数学启迪思维、提升素养培养人的作用?这是本研究的重点。为此,将本研究问题确定为基于探究小学数学核心素养的内涵和建构模型的基础之上的有效培养策略的寻求,故采用文献研究法进行理论研究的同时,深入小学追踪课堂教学、开展调查研究,采用田野研究法开展实践研究。本研究结论认为:小学数学教学应顺应小学生思维发展规律,重在教学生学会思考,培养学生的数学核心素养,提出了小学数学“有趣有思考”的教学主张,倡导自然教育。具体如下:本研究分为六章。第一章:绪论。提出研究的背景、目的、意义和方法,对数学思考、数学思维、数学思想方法、数学素养等相关概念进行界定,明确概念间的逻辑关系。第二章:文献综述。梳理了国内外关于数学思考、数学思维、数学思想方法、数学素养的研究成果,对小学数学教育研究的文献不足现状做简要原因分析。文献综述梳理了既有研究成果,明确了本研究的方向。第叁章:理论基础。小学数学核心素养的培养研究首先建立在生理学理论上,脑科学的研究提供了学生思维培养可行的物质基础;心理学研究指出6~12岁期间(小学阶段)的儿童思维发展处于重要转折阶段,皮亚杰的认知发展理论是本研究的重要心理学支撑理论;教育学理论认为对于小学生思维与核心素养培养应顺其自然,西方自苏格拉底起的自然教育理论对本研究有很大启发;由于数学教育的特殊性,弗赖登塔尔的“再创造数学”教育理论对小学数学核心素养培养有具体指导价值。第四章:素养建构。在第叁章理论研究基础之上探讨了小学数学核心素养模型的内涵,并构建了小学数学核心素养从生成到表征的完整模型。第五章:存在问题。为清晰把握小学数学核心素养培养的现状,在大量听课基础上,结合学生和教师两方面进行了问卷调查和访谈调查,指出了小学数学核心素养培养存在的问题。第六章:教学策略。这是本文的主要内容。针对小学数学核心素养培养存在的问题,在核心素养建构理论基础上,从培养小学生学习兴趣、独立思考、全面思维、活动体验、感悟思想、应用强化、整体教学不同角度提出小学数学核心素养培养的策略。提出了顺其自然的“叁不原则”和小学数学核心素养培养的“教阅读——教提问——教探究——教表达——教总结”的“RQSES”五步训练法,倡导“有趣有思考”的数学教学。最后是本研究结论与反思。对小学数学核心素养建构理论再次回顾整理,反思“有趣有思考”的小学数学在教学实施时应思考的问题,并对后续研究做展望。
王成营[7]2012年在《数学符号意义及其获得能力培养的研究》文中认为为什么随着年级的增加,许多学生感觉数学越来越难学、越来越枯燥,普遍出现“听而不懂”、“懂而不会”、“会而不对”问题?对小学和初中数学教材中的数学概念、数学符号、数学图表、数学公式、数学定理、数学关键词进行分类统计的结果表明,小学生平均每学期需要学习42个新符号,而初中生每学期需要学习120个新符号,几乎是小学生学习量的3倍。对小学、初中、高中叁个阶段学生的问卷调查表明,学生的数学符号意义获得能力普遍较低,38%的学生不认识学过的数学符号,45%的学生只能说出数学符号的一个意义,只有17%的学生能够想到二个或二个以上的意义,而且叁个学段学生的数符号意义获得能力无显着差异。这些数据表明,随着年级增加,数学符号的数量急剧增加,形式越来越简洁,意义越来越复杂,学生的数学符号意义获得能力却仍处在低水平,没有得到相应提升,是导致学生数学学习困难的根本原因。为此,本课题提出了研究假设：培养和提高学生的数学符号意义获得能力是解决上述问题的有效方法。首先,概括阐述了符号学的基本方法和基本原理,作为本研究的理论基础。符号学理论认为,任何事物的存在状态和变化规律既受内部组成要素的影响,也受外部环境因素的影响,始终处在由内部要素和外部因素组成的关系结构中；符号是包含符号形式(记号)和符号意义(记号表象)的统一体,不能脱离记号谈论符号意义,也不能脱离符号意义谈论记号；符号都不是孤立存在的,它本身是一个结构,又处于更大的符号结构中；研究符号意义需要全面构建相互关联的包括要素结构、联结结构和意义结构叁个层次的符号结构。其次,应用符号学理论分析教学活动中的符号现象,探讨符号学理论和方法的教学意蕴,对传统的“符号”、“知识”、“学习”、“教学”进行新的诠释。符号本质上是一种能够刺激人的感官,使人产生意义联想的客观存在形式,是一种可以替代认识对象的“感官刺激物”。教学活动中可以刺激学生产生意义联想,帮助学生理解教学内容的实物、模型、手势、视频、教材等一切东西都可看作符号,视作教学资源。知识是由知识外部表征(记号结构)与知识内部表征(认知结构)组成的统一体,本质上是一种符号结构。人的任何想法都可以通过符号以“直观”的方式直接地或通过符号结构以“意会”方式间接地传递给他人。个体知识的外部表征构成了与现实世界相对应的个体的“记号世界”,个体知识的内部表征构成了与“记号世界”相对应的个体的“经验世界”。由记号结构和认知结构构成的符号结构,代表了个体的所有知识和经验,代表了个体适应和改造现实世界的综合能力。人类的某一感官不可能同时感知整个客观事物,只能感知它的部分属性。感知到的属性被感知者赋予意义后就建立了一个刺激物(记号)与意义(感觉表象)的联结,成为自然符号。当感觉表象被感性思维加工成与客观事物对应的知觉表象(感性经验)时,与感觉表象对应的符号就联结成自然符号结构,并与客观事物建立了对应关系。当感觉表象被理性思维加工成客观世界中不存在的知觉形象(概念)时,人类就需要创造人工符号来表征它,并使建立在概念基础上的理性经验与人工符号结构形成对应关系。因此,学习知识的过程本质上是建构符号结构的过程,具体包括客观事物的经验化、经验的符号化、符号的经验化叁个相互转换过程。知识的教学就是教师帮助学生建构符号结构的过程。再次,应用符号学理论和方法重新界定了数学符号、数学符号意义、数学符号意义获得能力的内涵,分析了影响数学符号意义获得能力培养的主要因素和困难,并结合数学概念教学、数学命题教学和数学问题教学进行了案例研究。在教学活动中,数学符号是一切承载数学信息的符号,主要包括数学自然符号、数学模型符号、数学语音符号、数学文字符号、数学专业符号、数学图表符号、数学行为符号七大类。数学符号意义是指在数学符号刺激下被激活的整个数学符号结构,主要包括数学符号的语符意义、基本意义、转换意义、隐性意义、美学意义、个性化意义、操作意义七种意义,它可通过联想到的所有数学符号的记号的数量来测量。数学符号意义获得能力是指在数学符号刺激下建构包含这该数学符号的数学符号结构的能力,主要包括数学符号的形式感性能力、意义联想能力、意义转换能力、意义整合能力和记号操作能力五大能力。影响数学符号意义获得能力培养的因素主要是数学教师的数学符号观和教学资源观、数学教学观和教学方法观。在数学教学实践,数学教师应转变观念,依据《数学课程》的“叁维”教学目标要求,科学选择、安排、呈现数学符号资源,灵活应用符号结构分析方法,传授学生建构数学符号意义结构的基本方法和思维模式,探讨数学符号的多元表征,全面建构数学符号意义结构,并使之内化为学生自己的认知结构,提升学生的数学素养,促进学生的全面发展。最后,概括了本研究的基本逻辑：(1)无法获得数学符号丰富的数学意义是学生害怕、讨厌数学,感觉数学难学的主要原因；(2)教师忽视数学符号教学是导致学生数学符号意义获得能力较低的主要原因；(3)教师片面的数学符号观和知识观是导致教师忽视数学符号教学的主要原因；(4)数学符号结构中蕴含了数学知识的所有信息,需要学习者去感知、发现、领悟和建构；(5)获得数学符号结构中的数学信息需要学生具备较高的数学符号意义获得能力；(6)培养数学符号意义获得能力的核心是超越数学符号“是什么”的传统思维,努力思考它“意味着什么”；(7)培养学生的数学符号意义获得能力需要教师转变片面的符号观、知识观、学习观和教学观。本研究的最终结论是：培养和提高学生的数学符号意义获得能力是解决“数学难学”、“数学枯燥”,“听而不懂”、“懂而不会”“会而不对”等教学难题的一种有效的、可行的、具有操作性的途径和方法。
刘云[8]2016年在《高中数学教科书中探究内容的使用研究》文中进行了进一步梳理创新是引领发展的第一动力,实践则是人类社会发展的根本,培养学生的创新与实践能力是学校教育的终极目标。但如果学生一直以被动接受的方式来获取知识,那么学生的创新与实践能力必然成为无源之水、无本之木。为转变教学方式以培养学生的学习能力、实践能力和创新能力,《普通高中数学课程标准(实验)》明确指出:教科书编写“应把‘数学探究’等活动恰当地穿插安排在有关的教学内容中”,让学生通过数学探究活动,“初步了解数学概念和结论的产生过程,体验数学研究的过程和创造的激情,提高发现、提出、解决数学问题的能力,发挥自己的想象力和创新精神”。在该标准指导下编写而成的各套高中数学教科书,与传统数学教科书相比,在内容、体例、结构、组织等方面有较大变革。尤其是人教版高中数学教科书,在教科书正文及附录中设计了众多的数学探究内容,为高中数学探究教学的开展提供了充足的课程资源。这种在教科书中设计探究内容以顺应知识转型社会背景的教科书编写新方式,给习惯了传统讲授式教学的高中数学教师和学生带来了巨大的挑战。教师作为教学的组织者与实施者,教师的教学方式往往决定了学生的学习方式,在使用教科书来教学的活动中教师同样居于主导的地位。面对课程改革中教师对新课程提倡的“学生自主学习”的误解,所带来的用“学生通过记忆和练习接受导学案上的数学知识”来替代“学生依据教科书设计进行知识探究”的错误做法,研究教师主体对教科书中探究内容的使用具有了重要的现实与理论意义。论文围绕“高中数学教师是否会使用教科书中的这些探究内容?会如何使用这些探究内容?哪些因素影响了教师对教科书中探究内容的使用?应该如何促进教师使用教科书中的探究内容?”等问题,以教师为主要对象,兼涉学生,对高中数学教科书中探究内容的使用进行了系统研究,一方面可揭示高中数学教学方式改革的推进情况,另一方面也可为课程改革的深化发展提供来自实践和实证的考量。本研究将教科书视为课程的载体,亦为教学的工具,兼具课程文本和教学活动文本的双重身份,其本质属性包括内容属性和教学属性,内容属性侧重的是教科书的编制取向、内容选取、内容编排与组织等方面的特征,关注的是教科书内容的课程价值取向;教学属性则指向教科书在教学设计、学习评价和教学资源等方面的属性,是教科书所体现或潜在地有助于促进教师教学和学生学习的特性。借鉴教科书分析及使用研究的已有成果,本研究认为探究内容作为教科书中的一类特定内容,其亦具有特定的内容属性和教学属性。本研究从探究内容的教学属性出发,借鉴教学设计“教什么、怎么教、达到什么目标”的叁维度架构,建构了探究内容的分析框架,并将高中数学教科书中探究内容的使用操作化界定为:教师选取探究内容、执行探究内容教学策略、实现探究内容教学目标的活动。本研究视教科书中探究内容的使用为微观领域内的课程实施,故而以TIMSS(国际数学与科学趋势研究)课程框架为理论基础,在高中数学课程标准指导下,采取文献法、内容分析法、课堂观察法、访谈法、问卷调查法等,研究了人教版高中数学教科书中探究内容的编写特点及教师使用活动中对这些特点的践行,并探查了影响高中数学教师使用教科书中探究内容的因素,提出了促进高中数学教师使用教科书中探究内容的策略。具体而言,研究首先对课程文件、教科书中探究内容已有研究成果以及高中数学教科书中探究内容进行综合研究,以构建高中数学教科书中探究内容文本分析的框架。其次采用该框架分析了人教版(必修和选修2系列)高中数学教科书中探究内容在内容呈现和探究对象、教学策略和教学目标等侧面的编写特点。再次基于内容分析的结论,使用课堂观察法、访谈法和问卷调查法收集样本教师使用探究内容时对这些特点的践行情况及影响因素的相关数据,并在数据叁角检证的基础上归纳出样本教师使用教科书中探究内容的情况及影响因素。最后在上述研究的基础上提出促进高中数学教师使用教科书中探究内容的建议。研究主要获得了如下结论:其一,探究内容文本分析框架由3个维度(探究内容、教学策略、教学目标)8个类目组成,包括:呈现探究内容的栏目、探究的对象、探究的主体、探究的组织、探究的技能、探究的水平、探究目标的类型和呈现。其中多数类目分为若干子类,如探究的对象分为陈述性知识探究、程序性知识探究、知识创造性应用探究和知识模仿性应用探究,而探究的水平则分为问题起始型、论据起始型、结论起始型和论证起始型。其二,文本分析发现,高中数学教科书中探究内容的编写具有如下特点:在内容方面,教科书中设计了众多的探究内容,主要有两种呈现方式,章节正文中的思考、观察和探究小栏目,以及章节附录中的阅读与思考、探究与发现、信息技术应用和实习作业大栏目;它们以引入数学新知识为主要意旨,72.4%的探究内容以数学知识的探究为对象(其中以陈述性知识居多,占58.7%,程序性知识仅占13.7%),余下27.6%以数学知识的应用为探究对象(其中创造性应用占11.8%,而模仿性应用则占15.8%)。在教学策略方面,教师用书中对探究内容的指导强调了学生的主体性地位(62.2%的目标设计陈述及39.0%的探究内容教学建议陈述主体包括学生);强调应让学生自主探究的探究内容仅占18.1%,强调给予学生充足时间来探究的仅占2.0%,明确标注多人探究的仅占4.2%,其余则未指出学生探究的组织方式;探究技能以基础技能为主(占总技能频次的84.1%),综合技能为辅(占总技能频次的15.9%),接近半数(48.0%)的探究内容训练的探究技能超过2种,在基础技能中推理、观察、比较最受重视,分别在50.1%、20.3%、18.1%的探究内容中需要使用,最不受关注的是控制变量、下操作性定义和形成假设的探究技能,分别在0.6%,0.6%和1.5%的探究内容中受到使用;探究开放水平以结论起始型最多占81.5%,证据起始型次之占10.2%,论证起始型第叁占6.0%,问题起始型最少占2.0%。在教学目标方面,73.1%的探究内容教学指导中陈述了教学目标,其中陈述知识与技能目标的比例最大,占到57.8%,陈述过程与方法目标的比例次之,比例为26.1%,陈述情感态度价值观目标的相对最少,占到了13.3%;探究内容目标在陈述时以内部过程为主,占52.7%;其次是既不陈述内部过程也不陈述外显行为的,占10.0%,仅陈述外显行为的排第叁,占6.4%,余下的则为既陈述内部过程也陈述外显行为的,占4.0%。其叁,样本教师在教学实践中,对高中数学教科书中探究内容的使用具有如下特点:探究内容的选择与改编方面,正文中的探究内容选用比例较高,观察课例中89.6%的探究任务得到了选用,问卷调查中64.8%的样本教师反映选用了教科书中多数探究内容,相对而言附录中的探究内容选用较少;教师较少对探究内容进行改编,观察课例中58.0%的探究任务未经过教师的任何改编,且教师的改编往往弱化了课堂上的学生探究(占58.6%),教师访谈中有5人改编弱化学生探究,有2人改编加强了学生探究。探究内容的教学策略执行方面,学生主体性地位获得了一定体现,问卷调查中仅5.8%的教师喜欢选用教师讲解的方式,其余94.2%的教师倾向于给予学生一定探究机会,课堂观察中比例相当;教师倾向于师问生答的师生互动方式,问卷调查中84.7%的教师喜欢采取师问生答的方式来进行探究,课堂观察中这个比例为81.5%;学生更多运用基础探究技能来进行探究,问卷调查中教师选择让学生提问创造的比例最小,课堂观察中则综合技能使用频次仅占到9.8%;探究开放水平维度的考察则发现,学生的探究空间较小,课堂观察中探究任务的平均开放水平为2.23。探究内容的教学目标凸显方面,接受访谈的9位教师,叙述了自己在使用教科书中探究内容时所关注的教学目标,有7位(77.8%)谈及知识与技能领域的教学目标,有4位(44.4%)谈及过程与方法领域的教学目标,另有5位(55.6%)谈及情感态度与价值观领域的目标。其四,样本教师对探究内容的使用,受到来自教师自身、学生、教科书、学校环境和社会文化五个方面的影响:教师自身方面,65.6%的教师认可探究内容的编写意图是提供师生开展探究教学的素材,但仅52.4%的教师认可探究内容的探究任务应由学生来完成;72.4%的教师认同高中数学教科书中的探究内容,且对教科书中探究内容内容属性与教学属性的认同均值超过对配套资源的认同均值;处于5个探究内容关注阶段(信息、个人化、管理、结果、合作)的教师比例分别为39.8%、77.3%、58.0%、73.3%、86.5%,表明教师主要关注探究内容对自身带来的影响,探究内容使用对学生带来的影响和与其他教师就探究内容的使用进行合作等叁个方面;另外教师的个体能力水平和经验亦会对探究内容的使用带来一定影响。学生方面,学生的认知和能力水平、学生的参与性、学生的已有经验与兴趣分别有71.1%、64.2%、61.1%的教师认同会对其探究内容使用带来影响,另有81.3%的教师反映班级人数太大,影响了学生自主探究、动手实践、合作交流的实施。教科书方面,探究内容对考试的重要性、探究内容是否符合教学的需求、探究内容教学目标的明确性、探究内容的难度、探究内容的启发性与必要性、探究内容的生活性、探究内容的可操作性等均会对教师使用教科书中探究内容带来影响。学校环境方面教学时间紧、硬件条件缺乏、教学以知识为取向而非能力为本位及政策制度层面的文化如是否提供给探究内容使用有利政策和教研制度支持等,亦是制约探究内容使用的重要因素。社会文化方面,对探究内容使用的影响则来自于科举制度的考试文化传统、实用主义的功利文化环境和精耕细作的农业文化传承。其五,在上述研究基础上,从教师内在提升、教科书编制、学校环境改善以及社会整体文化等四个侧面提出促进教师使用教科书中探究内容的策略:教师提升策略方面,对探究内容的选取与改编,教师应依据探究主线来取舍教科书中探究内容、依据“探究的流畅性”来增加探究内容、依据“探究的明确性”来改编探究内容、依据“教学的现实性”来创生探究内容;对探究内容教学策略的执行,教师应树立合理的教科书使用观、从数学本质和数学探究的特征以及数学探究的方法技能出发来引导探究、正确认识数学探究过程与结果的双重性、并分清教师和学生在探究中的角色地位;对探究内容教学目标的达成,教师应正确认识并合理呈现探究内容的教学目标。教科书的编制方面,应通过广泛调研来确定并明确指出探究内容编制的目的,并正视不同教科书位置中探究内容编制目的的差异;探究内容的选择应遵循价值性、探究性、操作性、趣味性、层次性、文化性等原则;探究内容的呈现则应遵循集中性、完整性、问题性、阶梯性、阅读性、指导性等原则。学校层面应转变仅围绕高考的教学取向并在教研活动中关注探究内容使用。社会文化层面则应做到全面认识高中数学教育培养目标、家长和社会大众切勿给予学校教育过多外部干涉、高考命题应转向关注问题解决能力。论文分为8章,绪论、文献综述、研究设计、高中数学教科书中探究内容的编写特点分析、高中数学教师使用教科书中探究内容的现状透视、高中数学教师使用教科书中探究内容的影响因素、促进教师使用高中数学教科书中探究内容的策略、研究的结论与思考。本研究的创新之处:1)研究首次对高中数学教科书中探究内容编写特点和使用进行了系统研究,研究主题新;2)研究着眼于教科书的教学属性,将高中数学教师对教科书中探究内容的使用视为探究内容教学设计意图的实施活动,从探究内容的选取、探究内容教学策略的执行和探究内容教学目标的凸显叁个维度对其进行了探查,研究的视角新;3)研究采用TIMSS课程框架作为理论框架,通过研究证实了其对探究内容使用这一微观课程实施领域的解释力,亦发现了课程、教师、学生、学校和社会文化各个层面因素对教科书使用及教学实践活动影响的交互性,揭示了教科书使用是一复杂的教育现象,受多种因素的影响,并提出了促进教师使用教科书中探究内容的策略,研究结论新。本研究的不足之处:1)研究仅涉及TIMSS课程框架中叁个层面课程中的两个——预期课程与实施课程,且仅关注教师主体对高中数学教科书中探究内容的使用,未能够揭示探究内容使用的效果;2)研究采取多种工具收集数据,原始资料非常庞杂,掌握不易,故不排除数据分析时忽略其在整个研究过程中的“整体意义”,而只作了片面推断的可能性;3)研究受取样局限,故而更追求理解性和建设性的结论,而缺少一般量化研究的确定性、普遍性和推广性。
米广春[9]2011年在《科学思维培养的实证研究》文中指出知识经济时代呼唤具有创造精神的人才,这对学校教育提出了新的要求,作为重要组成部分的科学教育,也需要顺应时代潮流,在知识和技能的传授之外,思考学生科学思维的培养。在此背景下,本研究综合心理学、学习科学、科学教育等相关研究成果展开跨学科研究,在辨析科学思维概念的基础上,追溯科学思维培养目标的转变,构建以科学思维为核心的科学课程目标体系,并基于生理学和心理学有关科学思维培养基础的认识,构建MBD教学模式,以“物质的粒子模型”知识为依托,在科学课堂中开展模型建构项目学习的实证研究,旨在促进初中生6年级学生科学思维的发展。本论文主体包括两大部分共八章展开研究,第一部分是有关科学思维培养的理论探讨,由前叁章组成,第二部分是科学思维培养的实践研究,包括第四至第八章。具体如下：第一章从分析一般思维概念入手,进而定义并辨析科学思维概念,最后讨论智力、能力和科学思维培养等相关概念及其关系。本章主要解答了“科学思维是什么?”的研究问题。第二章从历史的角度回答了“为什么要培养学生的科学思维?”这一问题,通过回顾“形式教育”和“实质教育”的演变,梳理国际(主要是美国)科学教育目标的演变历史,建构了以科学思维培养为核心的科学课程目标体系。第叁章主要解决有关思维(科学思维)是否可教的争论,结合生理学和心理学的研究成果,本研究认为个体的思维(科学思维)发展具有生理的硬件基础和心理的软件适应性,因此,思维(科学思维)是可以通过恰当的培养方式而发展的。第四章开始进入科学思维培养的实证研究部分。第一节根据前叁章有关科学思维培养的理论探讨总结了进行实证研究的理论思路,包括以多变量因果系统的逐级完善为指向；以知识、技能、价值的整合发展为目标；以学生生理和心理发展特点为基础。基于此设计了实证研究的过程,并分别进行了被试选择、变量说明、学习内容确立、学习过程规划以及评价工具的选择与开发等方面的说明。最终,有关科学思维培养的实证研究将在学校科学常规课堂中进行,目标对象为6年级学生,采用MBD教学模式,进行“物质的粒子模型”的学习,共分为7个课时,最终效果将由测验、课堂观察、临床访谈以及植入性调查等手段进行检验。第五章本章主要阐述了MBD教学模式的构建过程及结果。MBD教学模式主要分为四步,分别是研究原型、构造模型、应用模型和返回原型；相应的,学生活动分为学习定位、建立模型、迁移应用和优化拓展；教师活动分为启思设疑、协调构建、启迪应用和总结评价。本章还分析了MBD教学模式在具体教学实践中的应用课型。第六章重点进行了科学思维测量工具的开发。以Rasch模型以及测量建构的“四基石”模型为理论基础设计前、后测验卷项目,并采用Bond&Fox Steps软件对前、后测试卷进行了信度和效度方面的质量检验。结果表明,前、后测试卷具有较高的信度和效度,能够反映测量的心理特质。第七章主要分析和讨论了科学思维内容的培养结果,表明,MBD教学模式能够有效的促进学生对“物质的粒子模型”相关知识的理解和学习,女生学习效果优于男生,学优生学习效果明显。教学实践后,实验组被试建模水平和模型解释水平有了大幅度提升,但也存在容易忽视系统中背景因素的缺陷。第八章对科学思维过程进行的结果分析,表明,学优生被试的科学思维过程更加缜密,能够提出有效的研究假设,具有“证实倾向”,能够有效地控制变量。访谈显示,学生原有知识结构也即科学思维的内容能够影响学生科学思维的过程。基于此,总结了具体情境中的科学思维过程模型。本论文结论与反思部分重点梳理了本研究的研究结论,并从实验效果和教师两个层面进行了研究反思。
吴沛东[10]2014年在《高中生在导数问题解决中的学习调查与对策研究》文中认为数学“问题解决”已成为国际数学教育界关心的中心话题，是数学教育研究与实践的焦点。导数在世界各国都已列为高中课程的教学内容，大多数国家都将其作为高中选修课程，这也是世界性的方向。学生导数“问题解决”的规律特征、导数课程的定位、教学内容的筛选、教学策略的确定以及如何培养高层次数学思维等方面的问题，都备受国内外数学教育工作者的关注。综观国内外对导数问题的相关研究，大多都是重思辨而轻实证，实证研究相对滞后于课程发展。因此，对导数教与学的实证研究是必要且可行的。新课改在舍弃极限讲导数是否可行仍存在争议的情况下，采用合理的教学策略有效地组织新内容的教学，变得十分迫切。本文采用实证调查与质性分析相结合的方法对学生导数学习进行研究，主要研究工作是：建立了导数“问题解决”的测试工具；利用SOLO分类原理进行导数“问题解决”评价，构建了导数“问题解决”的层次性模型；运用统计方法分析了学生对导数的“问题解决”及其发展规律，探寻出学生导数解题的特征。本文旨在揭示出导数学习的规律及特征，为微积分研究与教学提供新的发展方向和新的视野，为我国的高中数学课程改革提供理论与实践的双重支撑。本研究的主要结论：1.学生对导数问题解决的一般规律（1）学生对导数问题的认知在总体上呈现一定的不平衡性（2）学生对导数的认知水平并不一定随着年龄的增长而自然提高（3）在导数学习中男女生的思维发展呈现出不平衡性（4）学生导数学习结果呈现不均衡性2.学生对导数问题解决的基本特征（1）概念意象片面（2）表征方式错位（3）图式认知薄弱针对学生对导数问题解决的一般规律及特征，笔者从我国课程研发者和一线教师及高中生叁个方面提出一些有建设性的参考建议。
参考文献：
[1]. 数学思维心理特征的理论与实证研究[D]. 童倩云. 江西师范大学. 2003
[2]. 表征视角下彝族七年级学生数学学习现状调查[D]. 徐瑞霞. 云南师范大学. 2017
[3]. 技术促进小学数学深度学习的实证研究[D]. 胡航. 东北师范大学. 2017
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[6]. 小学数学核心素养培养研究[D]. 周淑红. 哈尔滨师范大学. 2017
[7]. 数学符号意义及其获得能力培养的研究[D]. 王成营. 华中师范大学. 2012
[8]. 高中数学教科书中探究内容的使用研究[D]. 刘云. 西南大学. 2016
[9]. 科学思维培养的实证研究[D]. 米广春. 华东师范大学. 2011
[10]. 高中生在导数问题解决中的学习调查与对策研究[D]. 吴沛东. 贵州师范大学. 2014
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