“问题、变式、反思、体验”教学模式的研究.doc

“问题、变式、反思、体验”教学模式的研究课题结题报告一、课题研究的现实背景在中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定第一项决定“全面推进素质教育，培养适应二十一世纪现代化建设需要的社会主义新人”的第四条中指出“智育工作要转变教育观念，改革人才培养模式，积极实行启发式和讨论式教学，激发学生独立思考和创新的意识，切实提高教学质量。要让学生感受、理解知识产生和发展的过程，培养学生的科学精神和创新思维习惯，重视培养学生收集处理信息的能力，获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、语言及表达能力以及团结协作和社会活动能力，”。“积极实行启发式和讨论式教学”这样对具体教学指导的措辞在国家级的文件中是罕见的，这就充分说明实施启发式和讨论式教学是当今教育教学改革的必然选择。“问题、变式、反思、体验”教学模式正是渗透启发式和讨论式且与数学学习特点有机结合的一种模式。“数学应该是课改的突破口，课改以来，到底什么样的课算是好课、课堂到底应该达到怎样的教学目的，一直是老师们在教学中探索的主要问题。上海格致中学张志敏校长认为，目前一些展示课，基本上是老师在做秀，并没从根本上解决问题。虽然出身于文科教师，但张校长却认为，数学是训练学生逻辑思维、启迪学生智慧的一门重要学科，如何提高数学课的效能，让学生在40分钟内最大受益很重要。希望以数学学科作为突破口，探讨出课改课堂新模式。 中国教学与国外教学的差异，上海市教育学会数学专业委员会副理事长、学术委员会主任顾宏达先生认为，中国的基础教育与发达国家的基础教育相比非常扎实。中国的教学重视教材的保证作用，更重视教学的反馈环节。比如，课堂练习、回家作业、章节检测、期末考试等等，学生得到了充分的训练。但是，也正因为如此，我们培养的只是考试和读书型的人，缺乏创新。而美国等发达国家的课堂，实行小班化，课堂活跃，老师注重对学生动手能力的培养。上数学课，老师就想尽办法让学生了解生活中的数学以及应用，与智商相比，他们更看重的是学生的情商。 激活课堂是激活生命，辽师大附中校长杨骞认为，激活课堂是由三要素组成的：教师、教材和学生。激活课堂，首先要激活教师。教师在课堂教学中起主导作用，所以教师激活自己是激活课堂的关键。激活课堂还要激活教学内容。数学课的内容是严谨的，往往枯燥而缺乏趣味，要通过对内容的激活从而激发学生的学习兴趣。激活课堂最重要的还是要激活学生。学生是课堂教学活动中的主体，因而激活学生是激活课堂教学的核心。“激活课堂”，就是激活生命。让学生做学习的主人，调动学生的学习积极性，这样的课堂教学必将蕴含着巨大的生命活力。”2007年10月，上述学校的师生探讨的问题正是我们所进行的“问题、变式、反思、体验”数学教学模式所期望达到的目标。在新课程改革背景下，为了减轻中学生的心理负担，提高中学生的综合素质，中学数学的课堂教学应具有什么特点？特别是高中数学教育的教学模式应具有什么特点，才能适应教育改革的步伐？在长期数学教育教学实践的过程中，如何提高教学效率始终成为中学教师思考的中心问题，如何提升教师在教学实践中的丰富经验于理论层次也是教育研究者思考的一个主要问题。在一些场合，数学教育专家顾泠沅就号召中学教师研究自己的教学成功经验，并在新的教育理念指导下，开展教育教学研究。教育家第斯多惠说：“教学的艺术不在于传授的本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。“问题、变式、反思、体验”教学模式以“数学教育要坚持以人为本，要让学生在我的数学课堂上学得有趣，学得有效，学得自信”为教育理念，教师对教学过程进行精心设计，采取适当的方式，提供恰当的感知材料，设置合适的问题情境，激发学生的学习兴趣，调动学生的思维功能，挖掘学生的认知潜力，使他们真正乐学、自信、成功。二、“问题、变式、反思、体验”数学教学模式界定1“问题、变式、反思、体验”界定“问题”是学科内的概念性问题，方法性问题，课题性问题，也可以是学习过程中产生的问题，是研究性学习作业单中的具体问题，这一问题可以是创设的“问题情境”，也可以实质性的学科问题，总之是一个动态（可变）的“问题”。布鲁纳认为：“学习者在一定的问题情境中，经历对学习材料的亲身体验和发展过程，才是学习者最有价值的东西。”一切学习都是在一定的环境条件下进行的，从这种意义上讲，“问题情境”可理解为一种具有特殊意义的教学环境。这种教学环境除了物理意义上的存在外，还有心理意义上的存在。从物理意义上讲，它具有客观性，是一个看得见、摸得着的教学背景，它可以是现实生产、生活材料，也可以是本学科的问题，还可以是其他学科的相关内容等。从心理意义上讲，它充分反映了学生对学习的主观愿望，能激发学生的学习兴趣，能唤起学生对知识的渴望和追求，让学生在学习中伴随着一种积极的情感体验，使他们积极主动地投入到学习中去。 问题情境有以下种类： 问题的障碍情境：就是在学生原有知识储备和知识经验的基础上，有意识地让学生陷入新的困境，以形成新的认知冲突，从而唤起学生对新知识的渴望和探求的一种问题情境。 问题的发现情境：就是通过呈现一定的背景材料，引出新的学科问题，通过引导学生发现问题的特征或内在规律，产生新的学科概念的一种问题情境。 问题的解决情境：就是直接呈现出某个新的学科问题，围绕如何解决这一问题去组织学生展开学习、探求知识、寻找解决问题办法的一种问题情境。 “变式”教学是我国中等教育成功经验的精髓之一，根据不同问题类型进行变化，不断变更问题的情境或改变思维的角度，在保持事物的本质特征不变的情况之下，使事物的非本质属性不断迁移的变化方式。变式既是一种重要的思想方法，又是一种行之有效的教学方式。通过变式教学在课堂上展示知识发生、发展、形成的完整的认知过程，有利于培养学生研究、探索问题的能力，是“双基”教学、思维训练和能力培养的重要途径。“反思” 是教学中一个重要环节，主要是所涉及问题逆向思考或发散性思考或深入地思考。杜威将反思描述为“对任何信念或假定的知识形式，根据支持它的基础，进行的积极的、坚持不懈的和仔细的考虑”。一是反思教学环节以探究和解决教学问题为基本点，重点解决教学中存在的问题，并在解决问题的过程中使教学过程更优化，取得更好的教学效益；二是反思教学环节以追求教学实践合理性为动力。反思的目的是为了进一步改进教学，反思可以发现新问题，使教师在不断改进教学过程中，把自己的教学实践提升到新的高度；“体验”环节更加强调学生的实践性，主动性，探索性，合作性，让学生在课堂上体验到成功的喜悦；体验到探究的奥秘。数学学习中的体验是指学生个体在数学活动中，通过行为、认知和情感的参与，获得对数学事实与经验的理性认知和情感态度。首先，体验是对学习个体的重视。包括个体的各种生活经验、独特的思维方式和情感态度；其次，体验是学习个体在数学活动中的行为、认知与情感的整体参与。数学学习的对象是已经作为普遍真理的数学知识，它既源于个体经验，又独立于个体经验而存在。因此，仅仅是各种感官活动，而没有认知与情感的参与，没有对数学活动的理性的抽象与反思，没有激发起对数学活动的渴望与信心，是不能掌握数学的。体验除了感官活动，还需要猜想、类比、分析、归纳、推理等各种思维活动；再次，体验中的数学活动包括合作与交流。这是因为数学建构活动有其社会性质，也就是说，“个人创造的数学必须取决于数学共同体的裁决，只有为数学共同体所一致接受的数学概念、方法、问题等，才能真正成为数学的成分”。因此，个体的经验要与同伴和教师交流与分享，才能达到共同建构的目的。2教学模式的界定教学模式的研究是当代教学论中一个综合性的课题，其核心是用系统、结构和功能等观点研究教学过程的各种方式方法，考虑其理论的或实践的基础，从而形成一种系统化和多样化相统一的教学模式体系。“问题、变式、反思、体验” 教学模式是新课程新理念在教育教学中探索的一种模式，通过这种模式试图寻找一种能够使教的方式与学的方式的有机结合，并且具有一定的有效性。三、“问题、变式、反思、体验”数学教学模式研究内容1、观念问题：本课题必须着力解决教师教学观念更新的问题，如何突出教的变式与学的主动性，强化学生的思维与实践体验，变静态（不变）数学学习为动态（可变）数学学习。提出动态教学观点，即从问题提出方式的变，问题解决方法的变，问题规律反思的变，到问题体验实践的变。2、理论问题：本课题如何突出创造性地应用现有的变式教学理论和反思性教学理论，不断探索、总结、归纳、概括，形成适用于数学教学的有效的教学策略。3、实践问题：本课题倡导教师努力进行实践，如何创造出符合实际的数学教学模式，怎样从教学实践中提出问题，通过4个环节的精心设计，再回到实践中去，不断总结，不断完善。 本课题研究的目标、内容1、本课题研究的目标：建立一个具有现代教育模式、效率较高的数学教学模式。2、本课题研究的内容：（1）中学教师应该思考自己的角色定位问题：在现代教育理念下，教师创设问题的研究，包括问题情境、问题的思维品质、问题对教学目标的影响等在现代教育理念下，教师变式内容的研究，采取什么样的变式训练使受教育者接受终身教育以保持新鲜活力，促成教学可持续发展。A对概念的内含与外延的变式研究，促使学生较快地理解概念，B对方法的变式研究，方法的多样性，方法的最优化，方法的科学性，方法的可接受性的研究，促使学生迅速掌握解决问题的有效方法；C对思维的变式研究，顺向与逆向思维、集中与发散思维、在现代教育理念下教师反思内容的研究，教师如何反思，反思什么可使教学更有效？A对课程意识的反思研究：即研究教师的课程意识是体现在教学目标科学合理的制定上，以遵循学生认识的发展规律，B对教学中突发情境的反思研究：对于突发情境，教师如何作出反应，果断决策，及时采取灵活而有效的教学措施C对教学效果的反思研究：如对测试或作业中的问题，冷静反思教学过程的科学性和合理性，反思该问题本身的困难所在以及学生思维的最近发展区等诸多因素，作出教学方法的调整，才能收到预期的教学效果（2）中学生应该思考自己的学习问题：在现代教育理念下，学生如何变更传统学习模式，建立新的学习方式。A学生提出有思维价值的问题的研究，研究学生提出问题的能力与学习方式的关系B学生反思自己学习方式的利与弊，学生方式与学习有效性的相关性在现代教育理念下，学生如何学会学习。A在被动体验中，如何提高自己的学习效率？B如何创设主动体验环境，并在主动体验中提高学习效率？在现代教育理念下，如何培养学生的创新精神和创新能力？A在问题创设过程中，如何培养学生的创新意识？B在变式训练过程中，如何训练学生的创新能力？C在体验过程中，如何养育学生的创新精神？（3）问题、变式、反思、体验教学模式的有效性实验研究任何一种教学模式的目标都是提高教学效能，而它成功与否都要经过评价，这一过程是复杂的，它要求有目的地制定计划、落实行动、定期地实施自我评价。有效教学的评价指标需要根据具体内容加以制定，并具有灵活性。为了检验“PARE”教学模式的有效性、可行性，在2009届学生中进行如下教育实验：教育实验方案一：“PARE”教学模式与传统教学模式的有效性实验实验目的：在素质教育理念下，为了减轻学生的负担，提升学习有效性，通过教学模式的优化来实现有效教学目标实验假设：PARE教学模式与传统教学模式相比，具有明显的优势与有效性，实验变量：达成度、学生的年龄、人数、智力、学习成绩、教学模式、教材自变量：教学模式因变量：达成度=，及格分数线由参加测试人数的前60%划定或以60分为界，控制变量：学生的年龄（高一新生15岁左右）、人数（30：30：30）、智力（分A、B、C三个水平）、学习成绩（入学数学平均成绩相近）、教材（普通高中课程标准实验教科书）等都是控制变量实验设计：（1）将实验班、对照班、非实验班学生按入学成绩分为学习超前水平（入学数学142分以上者），中等水平（135分-141分），学习滞后水平（135分以下）三个智力水平；（2）实验班、对照班、非实验班各分三个小组，每个小组人数为10人，（3）作业量作适当控制，对于实验班与非实验班控制试验量为1：1.5；（4）达成度作为因变量，统计实验班、对照班与非实验班每个人和每个小组的数学作业正确率；（5）教学模式，实验班使用PARE教学模式，对照班与非实验班用传统教学模式（6）教学测试，采用同一份测试卷检测不同教学模式下的达成度教育实验方案二：变式教学与训练的有效性教育试验实验目的：检验“PARE”教学模式中变式教学与训练是否有效？实验假设：变式教学与训练可以提高学习成绩实验变量：变式教学与训练，有效度，年龄、人数、智力、学习成绩、教师水平、教材等，自变量：变式教学与训练因变量：变式教学有效度=，达成度=，及格分数线由参加测试人数的前60%划定，投入时间=教学时间+作业训练时间控制变量：学生的年龄（高一新生15岁左右）、人数（30：30：30）、智力（分A、B、C三个水平）、学习成绩（入学数学平均成绩相近）、教师水平（同一个教师不同教学模式）、教材（普通高中课程标准实验教科书）等都是控制变量，实验设计：针对指数函数、对数函数的教学内容设计变式教学，然后进行达成度检测，以反映变式教学的有效度，教育实验方案三：“PARE”教学模式下小组学习方式实验实验目的：检测不同学习方式对“PARE”教学模式的影响程度实验假设：在“PARE”教学模式下小组学习方式更有效实验变量：小组学习方式，数学语言表达能力与交流能力，学生的年龄、人数、学习成绩、教师水平、教材，自变量：小组学习方式因变量：达成度（数学语言表达能力与交流能力）控制变量：小组学习方式，达成度（数学语言表达能力与交流能力），学生的年龄（高一新生15岁左右）、人数（50：50）、学习成绩（入学数学平均成绩相近）、教师水平（同一个教师不同教学模式）、教材（普通高中课程标准实验教科书）等都是控制变量实验设计：1在周末各小组利用网络工具完成函数实习作业有关函数的数学文化实验目的：检测小组学习方式下的组织能力2完成具有教育功能的函数应用问题实验目的：检测小组成员的数学语言表达能力与交流能力四、课题的研究方法 1、案例分析法，解破“麻雀”，总结此教学模式下的教学案例，对数学课堂文化现象进行剖析。新课程理念下的教学模式的教学案例，从以下诸方面选择主题： （1）体现让学生动手实践、自主探究、合作交流的教学设计与教学实践的调查，通过摄录象进行采集； （2）体现教师帮助学生在自主探究、合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识和技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验，如数学活动中，如何关注数学本质，让学生体验数学化，即如何让学生分析和研究活动中出现的种种现象，并加以整理和组织的过程，经历归纳、概括、抽象，将客观事物数学化或数学本身逻辑化的过程； （3）体现让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程，采用问题情境-建立模型-解释、应用与拓展的模式教学的成功经验； （4）体现数学课堂反思讨论的教学课堂实录； （5）体现教师在教学过程中的组织者、引导者与合作者的作用的课堂实录； 2教育实验法，教育实验是实验者根据某种设想（假说），控制一些变量，施加一定的实验因素（因子），有计划地进行教育实践活动，利用测量和统计的方法以权衡其实验所得的结果，从而得出准确可靠的结论。如问题变式对学生学习兴趣与注意力的影响的实验，五、“问题、变式、反思、体验”数学教学模式研究结论1“问题、变式、反思、体验” 教学模式的教学效果研究教育小实验数据（具体见PARE教育实验的方案与分析）2009届学生2006年10月考分析班级教学模式达成度智力平均数学成绩教学内容班级班平均样平均达成PARE100%A702579010集合与函数实验班传统100%A690372710集合与函数对照班传统80%A65.56628集合与函数非实验班PARE80%B69657318集合与函数实验班传统80%B67127008集合与函数对照班传统70%B62.46317集合与函数非实验班PARE70%C60646517集合与函数实验班传统60%C61376276集合与函数对照班传统60%C59.86096集合与函数非实验班教学时间：2006年9月1日至9月30日测试时间：2006年10月8日上午8：00-9：30达成分60分数据分析：（1）从2009届学生10月月考成绩来看（此次考试是随机排位，流水批改），PARE教学模式与传统教学模式的教学效果是明显的；（2）从层次角度来看，A级中三个班差异明显，尤其是样本群体，B级中三个班数据相差3分以上，C级中三个班数据差异较小，。根据新课程标准，通过教育小实验数据与结果可见，PARE教学模式的教学效果是明显的，从学生学习兴趣、主动性来观察也是明显的； 2“问题、变式、反思、体验” 教学模式的教学设计和反思的案例研究通过对新课程背景下教学设计案例的研究，充实“问题、变式、反思、体验”教学模式的内涵，展示这一模式的有效性、可操作性、创新性和实践性。新课程数学教学中，通过教学设计教学实录教学反思这一过程进行案例研究，先后进行了“基本不等式的教学设计与反思”“方程的根与函数零点的教学设计与反思”“古典概型的教学设计与反思”，“随机事件的概率的教学设计与反思”，“统计复习的教学设计与反思”“算法的概念的教学设计与反思”等；并对“古典概型”“函数的奇偶性”“幂函数”等进行DV实录。在教学中提出“在实践中反思、在反思中升华”的理念。可操作性“问题、变式、反思、体验”教学模式，从程序结构角度来看，可操作性强，不论是单元教学，还是单课教学，甚至是某一个具体问题的深化探索都可从四个环节上进行设计，此教学模式对教学资源与物的条件要求不高，不论是城市学校还是农村学校；重点学校还是非重点学