常州市教育科学“十二五”规划课题
申报·评审书
课 题 类 别
学 科 分 类 数学
课 题 名 称高中数学实验教学的实践研究
课 题 负 责 人 张志勇
负责人所在单位 常州市第五中学
填 表 日 期 2011年3月25日
拟结题时间___ 2014年12月________
常州市教育科学规划领导小组办公室制
2011年1月制
填 表 说 明
1、申报人不需填写“编号”和“课题类别”。
2、本表用计算机打印或钢笔认真准确地填写,一式
四份。
3、本表须经课题负责人所在单位领导审核,签署明确意见,承担信誉保证和管理职责并加盖公章后方可上报。
4、常州市教育科学规划领导小组办公室联系方式:
办公地址:常州市劳动西路19号
邮政编码:213001
联系电话:86696829
电子邮件:jyslly @{域名已经过期}
网 址: http://www.czedu.gov.cn/knowledge/
一、课题研究人员基本情况
主持人姓名 | 张志勇 | 性别 | | 民族 | | 出生 年月 | 1974 年 8月 | |||||||||
行政职务 | 教导处副主任 | 专业技术职称 | 中学 高级 | 研究 专长 | 中学数学教育教学及信息技术与数学学科的整合 | |||||||||||
最后学历 | 大学本科 | 最后学位 | 教育硕士 | |||||||||||||
工作单位 | 常州市第五中学 | 联系电话 | 15961205055 | |||||||||||||
通讯地址 | 江苏省常州市怀德中路10号 | 邮政编码 | 213001 | |||||||||||||
电子信箱 | ||||||||||||||||
课题组核心成员基本情况(限填10人,含主持人) | ||||||||||||||||
姓名 | 专业技术职称 | 工作单位 | 研究 专长 | 在课题组中的分工情况 | ||||||||||||
杨一奋 | 中学高级 | 常州市第五中学 | 数学教学 | 论文报告撰写 | ||||||||||||
朱剑飞 | 中学一级 | 常州市第五中学 | 数学教学 | 资料收集及数据处理 | ||||||||||||
黄卉 | 中学一级 | 常州市第五中学 | 数学教学 | 数学实验内容筛选 | ||||||||||||
蔡亚飞 | 中学一级 | 常州市第五中学 | 数学教学 | 实验资源创设 | ||||||||||||
陈静 | 中学一级 | 常州市第五中学 | 数学教学 | 实验教学课堂实施 | ||||||||||||
薛平 | 中学一级 | 常州市第五中学 | 数学教学 | 实验教学课堂实施 | ||||||||||||
朱谦友 | 中学一级 | 常州市第五中学 | 数学教学 | 实验教学课堂实施 | ||||||||||||
赵艳芝 | 中学一级 | 常州市第五中学 | 数学教学 | 问卷调查及数据收集处理 | ||||||||||||
蒋敏 | 中学二级 | 常州市第五中学 | 数学教学 | 实验教学案例撰写 | ||||||||||||
课题主持人曾担任过哪些教育科研项目研究,完成情况如何 | ||||||||||||||||
课题级别 | 课题名称 | 批准时间 | 在课题中的分工 | 完成情况 | ||||||||||||
中央电化教育馆“十一五”专项课题 | Blog与Wiki在职业学校课程教学中的组合应用研究 | 2006年7月 | 曾经是负责人 后因工作关系调动中断研究 | 结题 | ||||||||||||
教育部规划课题 | 课堂转型视阈下提升学生艺术素养的实践研究(编号:GHB093192) | 2009年10月 | 参与 | 研究中 | ||||||||||||
省教研重点课题 | 有效组织高中数学学生课堂活动的策略研究 | 2009年12月 | 参与 | 研究中 | ||||||||||||
发表或出版的主要论文或著作 | 论文或著作名称 | 出版部门或发表报刊 | 日期 | |||||||||||||
《矩阵与变换》的教学思考 | 中小学数学(高中版) | 2008.9期 | ||||||||||||||
行动研究——教师专业成长的必由之路 | 现代中小学教育 | 2005.5期 | ||||||||||||||
随机模拟方法在几何画板中的算法实现 | 中学数学月刊 | 2006.12期 | ||||||||||||||
基于几何画板的算法实现 | 中小学电教 | 2006.7期 | ||||||||||||||
Excel与算法实现 | 中小学电教 | 2007.7-8期 | ||||||||||||||
基于信息技术的数学实验的教学设计案例及思考 | 中小学数学 | 2008.11期 | ||||||||||||||
新课程背景下提高数学教学有效性的思考 | 中国数学教育 | 2009年1-2期 | ||||||||||||||
算法实现与算法初步教学 | 中小学数学 | 2009.5期 | ||||||||||||||
数学实验:摆线探究 | 中国多媒体教学学报 | 2007.4期 | ||||||||||||||
高中数学实验教学的实践与认识 | 中国多媒体教学学报 | 2008.4期 | ||||||||||||||
2010年江苏高考第18题探源与推广 | 数学教学 | 2011.2期 | ||||||||||||||
阿波罗尼圆的画板实现与应用 | 中国数学教育(高中版) | 2011.1-2期 | ||||||||||||||
二、课题设计论证
1、选题:本课题研究现状述评、选题的意义和研究价值。 文献研究表明,数学实验的研究目前已从经验总结介绍的初级阶段过渡到演绎和实践利用教育技术作为教与学的认知平台开展探数学究性实验教学模式阶段,不再只限于表层探讨运用个别教学软件进行实验教学的案例总结,而在如何在认知建构主义、体验学习等教学理论的基础上开展实验教学,也涌现出一批教学成果(笔者搜索中国期刊网),如下表所示:
当然, 作为技术与数学课程整合的有效载体的数学实验要在中学课堂开展和推广,在理论和实践层面还有很多值得探讨的地方,如就现行高中课程标准而言,哪些内容比较适合运用数学实验教学模式;相比较传统教学而言,数学实验教学的价值和功能如何体现,能否真正从理论假设走向实践探索?能否在文献研究的基础上制定相对完善的教学评价标准,并在此标准指引下对实验教学的教学效果进行实证研究?这些都值得我们去思考和实践。 2、本课题的研究目标 研究的目标是:以文献研究的方式厘清数学实验教学的理论基础及教育价值,形成包括数学知识理解、数学能力提升、学习方法获得三个层面的三维评价体系,并在实践研究中不断调整、修正,最终形成相对完善的实验报告(回答三个问题,即什么是数学实验教学,如何开展实验教学,为什么这样开展实验教学,本课题将侧重于对后两个问题的回答)。 3、本课题的研究内容 研究内容包括以下三个方面: 1、以文献研究的方法,进一步探讨有关中学数学实验的内涵,厘清数学实验教学的理论基础及教育价值,在了解学生的现状(包括学习能力、观察归纳能力、非逻辑思维能力、合作交流能力、数学思维方法的养成及数学学习信念等)的基础上编制问卷,并以学生学到手为目标指向确定三维评价体系(包括数学知识理解、数学能力提升、学习方法获得三个层面),形成有实践指导意义的实验测量量表,确保实验研究有“章”可循的同时也使得研究可以深入。 2、为实验研究做以下准备:一方面是提高参与实验师生的信息素养,通过培训让他们能象使用纸笔一样使用图形计算器软件(本研究所选用计算机软件),为实验研究作技术上的准备;另一方面对高中数学知识作一系统疏理,按照课程标准和教学要求筛选出适合开展实验教学的数学内容,并在课题组内部分工合作准备实验资源(主要应用图形计算器软件自制),此谓实验研究的内容准备。 3、选择常州市第五中学高一、高二各两个普通班同时展开实验教学和对比研究,实验方式采取准实验设计中的不相等实验组与控制组前后测设计,在实践研究中将理论假想中的数学实验教学价值具体化(围绕评价体系形成可操作的量性指标)并借助评价指标检测实验效果修正实验方向,并积累实验教学案例及教学资源,为推广实验教学作实践准备。 研究重点在于将理论假设中的数学实验教学的教育价值加以重新梳理,形成几个层面的评价指标并形成可操作的量规,通过实践检验,从而真实构建有指导意义的教学模式。 4、本课题的主要观点和创新之处。 本研究的主要观点在于:数学实验教学可以保证学习主体用自己的心智去感受、体验数学,让学生站在深层次的“解释性和探究性”的“理解数学”和“数学理解”上,从而有效弥补传统教学的限制和不足;数学实验的教育价值在于:能有效促进学生的数学理解、能培养学生的非逻辑思维能力、能提高学生的数学学习能力、能有效提高学生的数学学习信念,并且这一教育价值是可以量化测量的;我们可以构建“问题──实验──观察──猜想──探究──证明”的数学实验教学形式以确保数学实验教学的有效;实施数学实验教学要做到数学实验与传统教学相补充、实验活动与数学化相结合、直观与抽象相平衡、个体探究与合作交流相渗透。 可能的创新之处在于:通过本研究能回答关于数学实验教学的三个本源问题,即什么是数学实验教学,如何开展实验教学,为什么这样开展实验教学。具体而言,则是着眼于下面两个层面:①数学实验教学效果如何?本研究的进行使得对数学实验教学的价值判断不再停留于理论假设的质性思考上,而是上升到有评价体系作支撑的量化研究层面。②在探讨数学实验教学的优势和不足的基础上,对中学数学内容进行筛选,在哪些数学内容更适合数学实验教学上提出合理化建议,并在实验教学中积累实验资源和教学案例,同时在演绎教学与数学实验教学、实践操作能力与逻辑推理能力教学的关系处理上提供指导意见,从而确保这一教学模式能在中学推广。 5、本课题的研究方法。 以行动研究为主体,立足案例研究和实验研究,综合应用文献分析法、问卷调查法、教育统计法、教育测量法、经验总结法及内容分析法开展课题研究,具体见后面叙述。 6、本课题的研究思路和实施步骤 本研究可划分三个阶段:实验准备阶段、实验实施阶段及实验总结和推广阶段,主要完成以下几件事情:
上述研究过程可用下图表示,其中研究的重点在于步骤二、步骤五及步骤六,特别是步骤二将是本研究成败的关键也可能是真实的研究难点。 【1】涂荣豹著·数学教学认识论[M]·南京:南京师范大学出版社·2003年版 【2】奚定华主编·数学教学设计 [M]·上海:华东师范大学出版社·2001年版 【3】张晓磊,郭华光·试论数学实验的数学教育功能[J]·数学教育学报·2003年5月 【4】曹一鸣·数学实验教学模式探究[J]·课程.教材.教法·2003年第1期 【5】章建跃等·中学数学课程教材与信息技术整合的思考[J]·课程.教材.教法·2002年第10期 【6】常丽艳·中学数学实验课设计范式及其主体认识分析 [J]·数学教育学报·2005年5月 【7】张志勇·高中数学实验教学的实践与认识[J]·中国多媒体教学学报·2008.4期 【8】张志勇·高中数学实验教学的实践研究[M]·中国优秀硕士学位论文全文数据库·2006年 12期 【9】岑盛锋·基于几何画板的高中数学实验的教学研究 [M]·中国优秀硕士学位论文全文数据库·2007年 05期 |
三、完成课题的可行性分析
负责人和主要成员曾完成哪些研究课题;研究成果的实践价值;完成本课题的研究能力和时间保证;资料设备;科研手段等。 ①课题组核心成员的学术或学科背景、研究经历、研究能力、研究成果 课题组10名核心成员中有高级教师三名一级教师五名,他们长期立足教育教学第一线感受“课堂拼博”的真实含义的同时,也注定了他们特别关注学生的课堂行为,在如何促进有效教学方面也深有感悟;难能可贵的是这个群体中的所有教师都一直在不断琢磨“怎样更好地教学”,“读书、实践、反思、写作”成为他们践行“教师生涯规划”、促进自身专业发展的有效途径,近三年来课题组成员累计发表文章70余篇,其中省级以上刊物发表论文达29篇,省级以上论文获奖也有8篇。课题组中有教育硕士两名,其余均为大学本科学历,有五人主持或参加过省级以上的课题研究。 ②围绕本课题所开展的前期准备工作,包括文献搜集工作、调研工作等; 2004年11月课题组组长张志勇老师的教育硕士学位论文《高中数学实验教学的实践研究》顺利通过论文答辩后,一直没有间断对这一课题的跟踪研究,并有两篇相关论文在省级以上刊物发表;课题组成员蔡亚飞老师、杨一奋老师、朱剑飞老师等在图形计算器软件的使用上有比较高的造诣,均在市级公开课有过展示;面对本课题,实验过程中的步骤一、步骤二和步骤五已在有条不絮地进行,课题组在中国期刊网下载了若干文章和硕博士论文打印成册,在文献研究的同时确保跟踪此一课题前沿,与此同时,学生数学学习效能的调研也在不断推进中。 ③完成研究任务的保障条件,包括研究资料的获得、研究经费的筹措、研究时间的保障等。 研究资料的获得途径包括:学校图书馆和教师阅览室拥有丰富的教育教学期刊、教学参考专著等;并对本课题组提供有CNKI数字图书馆机构检索阅读卡,能浏览下载中国期刊网上的所有资料,成员具有熟练的网络资料检索能力;课题研究并得到常州市周敏泽名师工作室和南京师范大学喻平教授、涂 研究经费的筹措方面:本校有较完善的科研制度。针对科研过程设置有明确的奖励措施,极大地提高了教师进行教育研究的积极性。对教育研究中的活动如专家讲座、学术参访、设备资料的购置等有专用经费。 研究时间方面:一方面学校日常安排中有固定的教学研究活动时间,且在校本教研方面有制度保障;另一方面江苏省规范中小学办学行为,也为课题组成员集中探究、个人研修提供了时间保障,并且课题组全体成员均在专业发展上有强烈的要求。 需要说明的是,本课题组成员均有较高的信息技术素养,能自觉将信息技术整合于学科教学,为课题研究的技术层面提供了可能。 |
四、研究计划
1、主要研究阶段及阶段性研究目标
主要研究阶段 | 完成时间 | 课题组成员分工 | 阶段成果形式、数量 |
数学实验教学的理论基础及教育价值认识 | 2012年10月 | 课题组全体成员 | 论文集一本 |
数学实验教学的三维评价体系 | 2014年11月 | 张志勇、杨一奋 | 报告及量规一份 |
适合开展数学实验教学的数学内容筛选 及合理化建议 | 2013年3月 | 朱谦友、蒋敏、陈静 | 调研报告一份 |
基于图形计算器的实验教学资源 | 2014年6月 | 朱剑飞、蔡亚飞 | 资源库光盘一张 |
实验教学案例 | 2014年5月 | 黄卉、薛平、赵艳芝 | 案例集一本 |
2、最终研究目标和最终完成时间
最终研究成果形式和数量 | 预期达到的目标 | 承担者 |
课题研究报告一份 | 形成可操作的实验教学流程并可推广的教学策略 | 张志勇、杨一奋 |
基于图形计算器的数学实验教学资源光盘一张及案例集一本 | 教学资源参加常州市多媒体课件评比获奖若干,案例集中的教学设计参加省教研室评比获奖若干。 | 黄卉、蒋敏、 唐燕、蔡亚飞 |
数学实验教学的理论研究综述及基于实践的反思论文集一本 | 有一两篇论文发表于省级以上刊物 | 朱剑飞、王立敏、 薛平、赵艳芝 |
本课题完成的时间:2014年12月 |
五、评审意见
1、课题主持人所在单位意见(请注明该课题是否拟推荐为辖市区级课题或常州市级课题等意见) 单位盖章 负责人(签字): 年 月 日 |
2、县(市、区)教科研部门审核意见 单位盖章 负责人(签字): 年 月 日 |
3、市教科研规划领导小组办公室审核意见 单位盖章 负责人(签字): 年 月 日 |