高中数学情境教学策略的实证研究_秦耀新.pdf

广西师范大学 教育硕士学位论文 高中数学情境教学策略的实证研究高中数学情境教学策略的实证研究 A Study of Situational Teaching Strategy in High School Mathematics 院院 系 所系 所 数学与计算机科学学院 数学与计算机科学学院 专专 业 学科教学 数学业 学科教学 数学 攻读学位 教育硕士专业学位攻读学位 教育硕士专业学位 研研 究究 生 秦耀新生 秦耀新 指导教师 周莹副教授指导教师 周莹副教授 2005 年年 8 月月 2 A Study of Situational Teaching Strategy in High School Mathematics Dissertation Submitted to the Graduate School of Guangxi Normal University in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of master of Arts Science By Qin Yaoxin Supervisor By Associate professor ZhouYing Date August 2005 Date August 2005 3 目目 录录 摘摘 要要 4 AbstractAbstract 5 前前 言言 6 一 问题的提出 6 二 研究思路与方法 7 第一章第一章 数学情境教学策略的理论依据和研究现状数学情境教学策略的理论依据和研究现状 8 一 数学情境教学的内涵界说 8 二 教学策略的界说 10 三 数学情境教学借鉴的理论依据 10 四 情境教学策略研究分述 13 第二章第二章 对高中数学情境教学策略的思考与分析对高中数学情境教学策略的思考与分析 16 一 高中数学情境教学的策略 16 二 实施高中数学情境教学策略的原则 25 第三章第三章 高中数学情境教学策略的实验研究与分析高中数学情境教学策略的实验研究与分析 27 一 实验目标与假设 27 二 实验研究 27 三 实验结果与分析 38 参考文献参考文献 46 附录附录 48 致谢致谢 56 4 摘摘 要要 数学情境教学的理论出发点和实践切入点是数学情境 数学情境是指含 有相关数学知识和数学思想方法的情境 同时也是数学知识产生的背景 从 事数学活动的环境 产生数学行为的条件 数学情境教学以 情 为经 将 被淡化了的情感 意志 态度等心理要素确定为学科教学的有机构成 将学 生的兴趣 特长 志向 态度 价值观等人的素质的重要方面摆在学科教学 应有的位置上 以 境 为纬 通过各种生动 具体的生活环境的创设 拉 近学科教学与学生现实生活的距离 使死的知识成为活的生活 为学生的主 动参与 主动发展开辟现实的途径 随着数学新课标的逐步完善和新课改的 深入发展 如何在数学课堂中实施情境教学成了大家关注的问题 因此 高 中数学情境教学策略的研究有着重要的现实意义 本文通过多种研究方法 着力研究高中数学情境教学策略 在对国内外 相关文献进行综述的基础上 结合高中数学情境教学的实际和自己的教学经 验 利用现代知识观作为指引 提出了三种高中数学情境教学策略 1 创设数 学情境的教学策略 2 提问的教学策略 3 反思的教学策略 在此基础上 揭 示出实施高中数学情境教学策略的五个原则 在实验中 运用所提出的高中数学教学策略 进行了精心的教学设计 通过做相应的教学案例分析及对学生进行课后访谈 论述了情境教学策略的 可操作性 进行了数学学习兴趣问卷调查和高中学生数学学习参与状况调查 问卷的信度分别为 0 7194 0 7240 调查问卷信度良好 并对结果进行了较 为细致的统计与分析 从实验和调查得出 本文提出的高中数学情境教学策 略对提高学生的数学学习兴趣 促进学生参与 提高学生的数学成绩是有效 的 为进一步研究提供了一定的理论和实践基础 本文所做的工作只是为高中数学情境教学策略的研究做了一些初步的尝 试 提出了一种研究的思路或想法 并且为高中数学教学的情境设计提供了 一些有效的建议或帮助 积累了一定的经验 关键词关键词 数学情境 情境教学 教学策略 5 Abstract Abstract Mathematical situation is the essence of situated instruction Based on mathematical knowledge and logical way of thinking teacher can make full use of mathematical situation and stimulate students to learn Therefore some important factors such as student s interest special skill ambition should be fully considered in teaching By creating a vivid and concrete situation teacher can help the students put theories into practice Step by step they will be interested in mathematics and apply what they learned in class in a creative way With the educational reform of mathematics situated instruction have drawn many teachers attention So this teaching research is very significant Through a series of academic study I devote myself into the research of situated instruction By reading some relevant articles and summarizing my teaching experience I propose three teaching strategies 1 utilize situated teaching method 2 use catechetic method 3 encourage thought provoking Besides there are five principles in high school mathematical teaching In this research I make a proper teaching plan On the one hand according to case study and feedback from the students I can see that situated teaching strategy is feasible On the other hand through carrying out investigation I can know more about the students interest and their participation in classroom teaching From the statistics the credibility of these two investigations is up to 0 7194 and 0 7240 respectively Situated teaching strategy is really effective in arousing students interest and promoting them to participate in classroom teaching This experiment provides certain theory and practical foundation for further study In this research I make some preliminary attempts for high school mathematics situated teaching and propose a new teaching approach Without doubt not only does it provide some useful suggestions but also accumulate certain experience in mathematics teaching Key words Mathematical teaching Situated teaching Teaching strategy 6 前前 言言 一一 问题的提出问题的提出 数学是创新思维的良好载体 由于我国传统课堂教学忽视应用 忽视数学问题 概念 原理产 生的背景 将数学内容孤立起来 忽视数学与生活 与其他学科的联系 数学表征形式单一 过分 公式化与符号化 缺乏交流 表达思想的机会等 这是重 知 轻 情 的教学 会导致大部分学 生思维固化 缺乏创新意识 实践和创新能力 这不能不引起人们对学生的主体性的极大关注以及 对教学过程中的数学课堂教学策略的深刻反思 新一轮数学课程改革以学生为本 数学教育要实现人人学有价值的数学 人人都能获得必需的 数学 不同的人在数学上要得到不同的发展 新课程改革的基本理念之一是回归生活 加强课堂教 学与生活的联系 而普通高中阶段的课程设计和教学实施 不是仅仅把生活作为一种教学背景 一 种课程资源 而是更强调针对高中生现实的生活 满足学生的生活需要 数学的拟经验论也把数学 实践放在首位 并断定非形式数学的重要性 因为形式数学是形式化后的东西 所以非形式数学是 一切形式数学的根源 在这样的新课程背景下 我们如何最有效地将许许多多概念传授给学生 使 他们获得并使用这些信息 如何卓有成效地和学生进行交流 使他们不再疑惑于 为什么要学习 学习有什么意义 学的东西有什么实用性 等等问题 这些都是如今教师们每天都要面临 的挑战 研究表明 并非所有的人在抽象的情况下学得最好 事实上 绝大多数人通过非正式的 情境的经验学习得更好 因此要适应不同学习者的学习风格要求 使用多种多样的教学策略 多种 组织课程内容的方法 为学习提供多种背景 通过查阅近几年的中学数学教学刊物 如 中学数学 数学通报 等 发现其中涉及高中数 学情境教学多为经验化的文章 缺少理论性与系统性 而从心理学 教育学与数学结合的角度对情 境教学进行较为系统 全面 深入 从理论层面考虑研究的文章就更是凤毛麟角 我国的情境教学 的研究起步较晚 广大教育工作者和科研人员虽然也开展了许多卓有成效的工作 但总体上看 往 往只停留在教学艺术的追求和改进 表现出教育理论和心理学缺乏坚实的基础 如何在整个高中数 学教学中进行情境教学的策略 仍然是个空白 针对以上不足 我们对高中数学情境教学策略进行 较为系统分析 研究 本研究的主要目的是试图改变教师教学缺乏整体考虑和科学思路的现状 使数学教师能够在头 脑中建立一个 教什么 和 怎么教 的工作框架 让具有简约化和可操作性的教学策略模型作为 教学工作的辅助工作 数学情境教学策略迎合了当代新的教育观念 能体现现代教学方式 而情境 教学也正是实施素质教育的 切入点 对高中数学情境教学策略的研究有助于提高教师的业务素 质和能力 形成教学研究的良好氛围 并改善学生的学习态度和学习方式 提高其学习的主动性与 积极性 也有助于提高学生的智力 在一种文化环境中个体处理信息的生理和心理潜能 这种 潜能可以被文化环境激活以解决实际问题和创造该文化所珍视的产品 加德纳 智力的重构 21 世纪的智力 M 北京 中国轻工业出版社 2004 9 7 二二 研究思路与方法研究思路与方法 一 研究思路 一 研究思路 从理论意义上讲 本文主要以情境学习理论为依据 分析高中数学情境教学 并在此基础上提 出高中数学情境教学策略 从实践意义上讲 本文要在对情境教学的回顾和反思的基础上 针对我 国高中数学情境教学的不足和面临的困难 提出高中数学情境教学的主要策略及其实施原则 最后 在教学中尝试运用情境教学策略 指导具体的教学设计 并对其效果进行检验 二 研究方法 二 研究方法 本研究采取的研究方法主要有 1 文献综述法文献综述法 对中外著作 期刊及网络资源在内的文献进行整理 明确课题的问题领域 研究进展以及相关 领域的理论支持与实践成果 2 比较研究法比较研究法 初步整理相关课题在国内外的理论和实践研究状况 概括和抽象它们的特征 发现问题并总结 规律 3 个案研究法个案研究法 个案研究法是各类学科中最基本的一种研究方法 它通过对个体或个别团体做系统 详尽的深 度分析 从而为整个研究提供丰富的经验材料或佐证 使研究建立在可靠的实证研究基础上 具有 可操作性 我通过以南宁八中高二 2 班全体同学为实验对象 说明并验证本文中所提的观点 4 调查研究法调查研究法 通过问卷 访谈等具体方法搜集有关资料 从而对高中数学情境教学策略作出科学的分析认识 并提出建议 5 实验研究法实验研究法 通过实验研究 探索教学规律 检验高中数学情境教学策略的实验假设 8 第一章 数学情境教学策略的理论依据和研究现状第一章 数学情境教学策略的理论依据和研究现状 知识是具有情境性的 知识正是在其丰富的情境中不断被应用和发展着 知识和情境是相互 紧密联系的 在教学理论研究领域中 情境教学尚属新生事物 迄今为止 西方对基于情境认知 情境学习的情境教学理论与实践研究方兴未艾 下面分别从数学情境教学的内涵界说 教学策略的 界说 数学情境教学策略借鉴的理论依据 数学情境教学策略研究现状分述四方面进行论述 一一 数学情境教学的内涵界说数学情境教学的内涵界说 一 情境 情境 Situation 1000 多年以前 刘勰在 文心雕龙 一书中首先提出了 情境 这一概念 他认为 情以物 兴 物以情观 意即看到景物引起情思 而外物又是通过情思来观察的 一方面 人通过对景 物的感知会引起情感的想象活动 另一方面 情感想象活动反过来又会影响人对景物的感知 产生 体验情感想象的景物 也就是说 情以物兴 物以情观 这两者是不可分的 认知活动与情感是 紧密结合在一起的 从社会学角度看 情境指一个人正进行某种行为时所处的社会环境 是人们社会行为产生的具 体条件 从心理学角度看 情境对人有直接刺激作用 有一定的生物学意义和社会学意义的具体环境 从教育学角度看 情境必须发生于一定的社会背景之中 学习者在其中创建学习共同体 并在 该共同体中一起建构他们的知识 这正是情境内在独特的 积极的不确定性才能使探索存在并激励 和指导着探索的前进 从学生角度看 情境可以理解为学生从事学习活动 产生学习行为的一种环境 提供给学生思 考空间的智力背景 产生某种情感体验 是传递信息的载体 我们认为 情境既可以是虚拟的 又可以是真实的 既可以是基于学校与课堂的功能性的 还 可以是基于社会的 自然的 日常生活中的 二 二 数学情境 数学情境 Mathematics Situation 数学情境是指含有相关数学知识和数学思想方法的情境 同时也是数学知识产生的背景 从事 数学活动的环境 产生数学行为的条件 它不仅能激发数学问题的提出 也能为数学问题的提出 和解决提供相应的信息和依据 从它提供的信息 通过联想 想象 类比和反思 发现数量关系和 空间形式的内在联系 进而提出数学问题 探索研究并解决问题的策略和方法 同时 伴随着一种 积极的情感体验 其表现为对知识的渴求 对客观世界的探索欲望 有质疑提问的冲动 产生对数 学的热爱 一般而言 表述数学情境有三种形式 1 以数学符号语言表达的情境 简洁而抽象 2 以文字 J 莱夫 E 温格 情景学习 合法的边缘性参与 M 上海 华东师范大学出版社 2004 1 夏小刚 汪秉彝 数学情境的创设与数学问题的提出 J 数学教育学报 2003 2 9 语言表达的情境 意明而清晰 3 以图形语言表达的情境 形象而直观 三 情境教学 Situated Teaching 三 情境教学 Situated Teaching 情境教学主要有三种理解 1 情境教学是创设含有真实事件或真实问题的情境 学生在探究事件或者解决问题的过程中 自主地理解知识 建构意义 这里的情境是基于现实世界的 与现实世界一致或者类似的 2 情境教学是从教学的需要出发 教师依据教学目标 主题 创设以形象为主体 富有感情 色彩的具体场景或者氛围 激发和吸引学生主动学习 达到最佳教学效果的一种教学方法 3 情境教学指在教学中 通过建立师生之间 同学之间 认知客体与认知主体之间的良好情 感氛围 创设适宜的学习情境 使教学活动在积极的情感和优美的环境中展开 使学生的情感活动 积极参与认知过程 以激活学生的情境思维 从而在活跃的情境思维中获取知识 培养能力 发展 智力 无论如何界定情境教学 情境教学有其本质而丰富的内涵 概括说来 情境教学主要依托于建 构主义学习理论 情境认知与学习理论 又从中国古代文化 境界说 中吸取了丰富的营养 理出 物 激 情 情 发 辞 辞 促 思 的客观外物与学生情感 语言及思维之间相互作用 的联动关系 情境教学正是抓住了促进学生发展的动因 情感 一旦他们的认知活动能伴随着情 感 教学就成为学生主观所需 情感是动因 又是手段 更是目的 因为它内在蕴藏着人格的各个 要素协同发展的可能性 情境教学的理论出发点和实践切入点是 情境 从学科教学的角度来看 情境 实际上就是 一种以情感调节为手段 以学生的生活实际为基础 以促进学生主动参与 整体发展为目的 优化 学科教学与生活环境 情境教学的核心是 情境 它以 情 为经 将被淡化了的情感 意志 态度等心理要素确定为学科教学的有机构成 将学生的兴趣 特长 志向 态度 价值观等人的素 质的重要方面摆在学科教学应有的位置上 以 境 为纬 通过各种生动 具体的生活环境的创 设 拉近学科教学与学生现实生活的距离 使死的知识成为活的生活 为学生的主动参与 主动发 展开辟现实的途径 我们认为情境教学以思维为核心 通过各种符合学生学习心理特点和接近生活实际的真实情境 的创设 巧妙地把学生的认知活动和情感活动结合起来 促进逻辑思维与形象思维协调发展 提高 学生的思维品质 不仅如此 情境教学还将情境贯穿教学过程的始终 强调凭借情境促进学生的整 体发展 将数学的定理公式融入具体生动的情境中 融知识性 育人性 发展性于一体的课堂教学 新境界 我们还认为情境教学通过创设真实的 虚拟的数学情境 促使学生认知的发展 知识的建构 其目的在于使学生所建构的知识于真实情境中运用 拓展 从而生成的新知识 获得认知发展 由 于教学过程中学生所生成的认知与精神的增长是无法预料的 也是不可能预测的 因而要求教学过 程的设计给学生留出主动发展的机会和动态生成的空间 夏小刚 汪秉彝 数学情境的创设与数学问题的提出 J 数学教育学报 2003 2 钟启泉等 课程与教学论 M 广州 广东高等教育出版社 1999 12 张新华 关于在课堂多媒体网络环境下的情境创设 J 电化教育研究 2001 5 周予生等 物理情境教学的理论与实践 M 中国人口出版社 1998 6 李吉林等著 李吉林小学语文 情境教学 情境教育 M 济南 山东教育出版社 2000 田慧生 情境教学 情境教育的时代特征与意义 J 课程 教材 教法 1999 7 10 二 教学策略的界说 二 教学策略的界说 教学策略一词已频繁出现于教育文献中 但对教学策略的理解是多样的 通过教育实践的体 验 我们认为下面的定义比较有代表性 教学策略是以一定的教育思想为指导 在特定的教学情境中 为实现教学目标的制定 并在 实施过程中不断调适 优化以使教学效果趋于最佳的系统决策与设计 我们认为 这个定义充分说明了以下几点 1 教学策略的选择和设计必定是在一定的教育观念和理论的指导下进行的 任何一种教学策 略的背后都有一定的教学观念和理论作支撑 2 教学策略具有明确的指向性 它是由特定的教学目标所决定 直接为实现教学目标 完成 教学任务 解决教学问题服务 3 教学策略体现全面性 充分考虑影响教学的各个要素 4 教学策略不是教学方法 而是比教学方法更高级 更一般 对教学方法具有统摄 控制和 调节作用的教学决策活动 5 教学策略不是抽象的教学原则 它具有明确的内容 可供师生在教学中参照执行或操作 教学策略具有前置性和过程性相结合的特点 所谓前置性是指教师需要在进入课堂实施教 学之前 进行教学策略的选择和确定 所谓过程性是指在教学实施过程中 同样存在教学策略的问 题 教学策略是从教学设计 实施和评价三个阶段展开的 7 教学策略不是教学模式 教学模式是一种简化的 理论化的教学范式 是教学理论与教学 实践的纽带 一经确定 相对比较稳定 有效的教学策略常常打破教学模式的束缚 根据教学活动 的具体情况不断补充 调整 更强调变通性 灵活性 8 教学策略的主要作用是选择 监督 调控教学方法及其执行过程 三 数学情境教学策略借鉴的理论依据 三 数学情境教学策略借鉴的理论依据 下面具体从建构主义学习理论 情境认知与学习理论和元认知理论三个层面来阐述数学情境教 学策略借鉴的理论依据 一 建构主义学习理论 一 建构主义学习理论 瑞士著名心理学家皮亚杰是建构主义理论的发展和实践者之一 他认为认知是一种连续不断 的建构 所谓建构 指的是结构的发生和转变 只有把人的认知结构放到不断的建构过程中 动 态地研究认知结构的发生和转变 才能解决认识论的问题 建构主义的主要特征 个人体验 智力参与 自主活动 建构主义更为关注创设以学习者为中心的学习环境 并认为 情境 协作 会话 和 意 义建构 是学习环境中的四大要素或四大属性 情境 学习环境中的实景或模拟的教学场景 不仅丰富 而且有利于学生对所学内容的意 义建构 并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一 周军 教学策略 M 北京 教育科学出版社 2003 12 11 协作 协作发生在学习过程的始终 协作对学习资料的搜集与分析 假设的提出与验证 学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用 会话 会话是协作过程中的不可缺少环节 学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成 规定的学习任务的计划 此外 协作学习过程也是会话过程 在此过程中 每个学习者的思维成果 智慧 为整个群体所共享 因此会话是达到意义建构的重要手段之一 意义建构 这是整个学习过程的最终目标 所要建构的意义是指事物的性质 规律以及事 物之间的内在联系 建构一方面是对新信息的意义建构 同时又包含对原有经验的改造和重组 建构主义主张学习是学习者以自己的方式 主动地建构内部心理表征的过程 强调学习的主动 性 社会性和情境性 故强调以学生为中心 学习环境的设计 情境 对意义建构的关键作用 建构主义强调以学生为中心 在学习过程中 要充分发挥学生的主动性 要能体现出学生的首 创精神 要让学生有多种机会在不同情境下去应用他们所学的知识 将知识 外化 要让学生能 根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案 实现自我反馈 建构主义强调对学习环境的设计 建构主义认为 学习环境是学习者可以在其中进行自由探索 和自主学习的场所 具体教学过程中尽可能为学习环境提供多样化 基于真实情境的学习经验与信 息来源 在此环境中学生可以利用各种工具和信息资源来达到自己的学习目标 因此 学习应当被 促进和支持而不应受到严格的控制与支配 在这样的学习环境中 逐步促使学习者自我管理 自我 控制学习过程 以实现真正意义上的成长 这是一个支持和促进学习场所 二 情境认知与学习理论 二 情境认知与学习理论 情境认知与学习 Situated Cognition and Learning 理论是当代西方学习理论领域研究的 热点 这一理论并从对传统学校教育的批判立足 从对学习理论的自身研究反思出发 既满足了学 校实践的需求及对学生发展的要求 又顺应了学习理论的发展与丰富 展示了其深厚的理论与实践 研究底蕴与广阔的未来发展前景 它认为认知 建构正在被纳入学习的社会和文化情境之中 人 的认识 认知与学习的情境性本质正在被逐渐揭示出来 随着知识经济与社会形态的出现 认知 与情境学习的理论研究和实践模式的开发正越来越受到研究者的关注 情境认知与学习理论因其丰 富的内涵为情境教学提供了有力的理论基础和实践参考 下面分别从情境认知 情境学习引入情境 认知与学习的阐述 1 情境认知 Situated Cognition 1 情境认知 Situated Cognition 著名学者乔纳森与兰德 David H lonassen Susan M Land 在 学习环境的理论基础 Theoretical Foundations of Leaning Environments 中认为 情境认知是不同于信息加工的另一理 论 它试图纠正认知的符号计算方法的一些不足 特别是信息加工依靠储存中的规则和信息的描述 集中于有意识的推理和思维 忽视了文化的和物理的情境脉络 它的突出特点是 把个人认知放 在更大的物理和社会的情境脉络中 诺曼 Norman D A 由此认为 人类的知识和互动不能与这个 世界分割开来 情境与人们从事的活动是密不可分的 我们不能只看到情境 或者是环境 也不能 只看到个人 这样就破坏了最有意义的一种现象 另外 真正起作用的是人们和环境的相互协调 所以只把重点放在孤立的方面是破坏互动 是抹杀了情境对认知和行动的作用 由此 我们可以 把情境认知看作是一种不完全依靠于规则与信息描述的 是基于文化和物理背景的有意识的和思考 车成金 论教学中的问题情境及创设 J 教育探索 1999 6 12 的认识 2 情境学习 情境学习 Situated Learning 情境学习不仅仅是一种使教学必须 情境化 或与 情境密切联系 的建议 也是有关人类 知识本质的一种理论 是研究人类如何在活动过程中发展的 特别是人们如何去创造和理解他们正 在做什么的表征 我们在一个基本的社会情境中对我们的活动进行构想 进而限制我们的思维和言 行 换言之 我们的行为深深植根于我们作为一名社会成员的角色之中 所以情境学习理论认为 知识不是一个抽象的对象 而是基于社会情境的一种活动知识 知识是个体与环境交互状态 而不 是事实 知识是一种人类协调一系列行为 去适应动态变化发展的环境的能力 我们可以得出 人的认知必然具有情境性 人的学习植根于情境里 学生的学习本质上是一种 认知过程 为了让学生真正理解并运用知识 为了让学生具备协调系列行为 适应动态变化发展的 环境的能力 为其创设的相应认知 学习情境 为其搭建的相应认知 学习桥梁 便是基于情境的 认知与学习 3 情境认知与学习 情境认知与学习 Situated Congnition and Learning 特定情境或者场合不仅能够决定我们对事件意义的理解 还能决定事件发生的可能性 同时它 还能影响我们的知觉内容以及我们的学习方式 并且自然会对记忆产生深远的影响 情境认知与学 习具有以下特征 基于情境的行动 人们不是根据内心关于世界的符号表征行动的 而是直接通过与环境直接接 触与互动来决定自身的行动的 在这种基于情境的行动中 隐含在人的行动模式和处理事件的情感 中的非结构性知识将在人与情境的互动中发挥作用 实践者在处理不同情境中的问题时 必须通过 行动中的反思建构设计与解决问题的新方法 以便使情境行动得以继续 研究表明 不同领域的实 践都存在着情境行动与行动中的反思相互交替的现象 合法的边缘性参与 合法的边缘参与 legitimate peripheral participation 是情境认知与学习理 论的中心概念和基本特征 它是指基于情境的学习者必须是共同体中的 合法 参与者 而不是被 动的观察者 同时他们的活动也应该在共同体工作的情境中进行 实践共同体的建构 实践共同体 communities of practice 强调学习是通过参与有目的模仿活 动而建构的 同时 它也强调共同体的重要性 在情境认知中 知识被视作行动与成功的实践动力 意义可理解为一种方法单元的建构 该单元共享着某一共同情境中的支柱 学习作为一种结果 可 看作是一种增强对共同体验的情境的参与能力 总之 学习是建构一致性与建构理解的一项双重性 事业 三三 元认知理论元认知理论 元认知理论是美国心理学家弗来维尔 J H Flavell 提出的 元认知就是对认知的认知 具体地说 元认知的概念涵盖三方面的内容 1 元认知知识 即人的认知活动的过程及其影响因数素的知识 它包括有关认知主体的知识 有关认知任务的知识 认知策略的知识 2 元认知体验 即伴随认知活动而产生的认知体验或情感体验 Clancy W J 1995 Atutorial on Situated Learning From internet 13 3 元认知监控 即个体在认知进程的活动过程中 对自己的认知过程进行监控和调节 以达 到预定目标 因此 元认知过程实际上就是指导 调节并选择有效认知策略的控制执行过程 其实质是人对 认知活动的自我意识和自我监控 从元认知的角度来考虑 数学学习过程不仅仅是对所学材料的识别 加工和理解的认知过程 而且也是一个对该过程进行积极监控 调节的元认知过程 显然 元认知观点强调要从过程的角度 深入地分析学习过程 特别是该过程中主体积极监控 调节自身学习活动的思维过程 从这一观点 出发 学习能力不仅仅表现在对所学材料的感知 记忆 理解 想象和思维等方面 更表现再对上 述各方面活动的积极监控和调节 从情境中提出问题和解决问题 都有赖于这种积极监控和调节能 力的培养 而贯穿于数学课堂的情境教学的学习链 正是这种元认知过程的体现 四四 情境教学策略研究分述情境教学策略研究分述 一 国外研究历史与现状 一 国外研究历史与现状 1 国外的情境教学 国外的情境教学 美国教育家杜威认为要使一个有困难的情境引起学生的思维 必须使这个情境和学生经验过的 情境有相似之处 而学生对付这个情境又有一定的能力 原苏联教育家苏霍姆林斯基在教学改革实验中 经常把学生带到大自然中 观察 体验大自然 的美感 让他们在大自然多彩的情境中培养观察力和创造力 20 世纪 50 年代把情境教学推向一个新阶段的是保加利亚心理学家格奥尔基 洛扎诺夫 Georgi Lozanov 创造的暗示教学法 其实质是通过各种暗示手段 插放轻松愉快的音乐 演生动有趣的 短剧和做游戏等 在课堂教学过程中创设一定的情境 创造高度的动机 激发学生高度的学习兴趣 和愿望 使学生的情感和理智 有意识 无意识活动共同进行 其实 暗示教学的根由就是情境教 学 它将学习和唱歌 音乐 游戏 演戏等结合起来 启发学生自学学习 寓教于乐 洛扎诺夫 从理论上初步解决了情境教学的根由 充分展示了情境教学无可比拟的优越性 1996 年以来 情境教学的理论与实践研究渗透到基础教育 高等教育 成人教育 网络教育 等各个教育研究领域 进而拓展到日常生活与实践共同体 在研究中逐渐形成了两大类别的教学研 究体系 两类研究都获得较大的发展 且得到了广泛的推广与应用 一类立足于教育心理学领域 在这一领域中 情境是功能性的 是个体学习的一种背景与支撑 其中以抛锚式教学为典型代表 这一教学模式的主要目的是使学生在一个完整 真实的问题情境中 产生学习的需要 并通过镶嵌式教学以及学习共同体中成员间的互动 交流 即合作学习 又凭借 自己的主动学习 亲自体验完成从识别目标到提出和达到目标的全过程 换句话说 抛锚式教学 是使学生适应日常生活 学会独立识别问题 提出问题 解决真实问题的一个十分重要的途径 另一类立足于人类学领域 将个体与情境视为生态系统中的要素 认为两者是一体的 相互建 构的 并在日常生活与实践共同体中进行研究 其中远程学徒教学模式是人类学领域的典型代表 赵祥麟 王承绪编译 杜威教育论著选 M 上海 华东师范大学出版社 1981 陈堃 创设教学情境 努力实现教学中的正迁移 J 数学通讯 1997 1 高文 情境学习的关键特征及其对多媒体教学设计的启示 J 外国教育资料 1997 6 14 认知学徒制是指通过允许学生获取 开发和利用真实领域中的活动工具的方法 来支持学生在某 一领域中的学习 学徒制概念强调经验活动在学习中的重要性 并突出学习内在固有的 依存于背 景的 情境的和文化适应的本质 这一模式主张通过在真正的现场活动中获取 发展和使用认 知工具 来进行特定领域学习 强调要把学习者和实践世界联系起来 20 世纪 90 年代以来 认知学徒制在不断发展与推广中变迁 在技术的支持下而赋予时代气息 形成了具有现代信息技术 色彩的远程学徒教学模式 目前网络环境下的情境创设是研究的热点 如 2001 年 4 月召开的美国教育研究协会的年会 AERA 即 Annual Meeting of the American Educational Research Association 主题之一为 用情 境性的观点透视数学课堂教学实践 Situativity as a Len for Consider Mathematics Classroom Practice 肯定了数学课堂情境教学 并就课堂教学中情境创设作了探讨 主题之二为 情境教学 Contextual Teaching and Learning 美国华盛顿州立学校情境教学联盟 11 所大学和 20 所中学 进行了一系列的探索和改革 目的是通过情境教学 使学生应用高水平的思维能力解决模拟或者真 实的问题 2 国外教学策略的研究 国外教学策略的研究 最初有关教学策略的研究 都是从某一方面入手展开的 如伊万斯 霍姆和格拉塞制定了一 套使用规则和范例的策略 斯金纳对外显反应 强化及其形成进行了策略研究 布鲁纳对各种各样 表征形式的策略进行过研究 奥苏伯尔就言语类型内容的学习先行组织者策略的研究 诸多微观 教学策略的研究 为确立基本教学策略奠定了基础 1 盖奇于 1978 年针对有关教师行为与学习的相关研究 按被试年龄进行分类 从中发现了 充分提高 8 岁学生阅读和算术成绩的七种教学策略 2 1970 年库宁 Kounin 根据 过程 成果 研究提出课堂管理教学策略 内容包括 制定轮流有一定余地的学习计划 安排进度 确定难度和使学习活动具有多样性 顺利开展教学活 动 并使其毫不松懈地发展下去 在课堂同时应付几件事情 观察并对各种不同的事情作出反应 把教学活动向适当的目标引导 始终注意学生集体活动 3 加涅 1985 年在 学校学习的认知心理学 一书中深入探讨了教学与学习的有效策略 他 认为教学策略对教学效果 对学生的学习有重要意义 并明确教学策略是可以学习和训练的 国外关于教学策略的研究是探索性 开创性的 在理论上引导人们树立科学的教学观 师生观 在实践中重新唤起了人们对影响学生学习成绩的重要因素 教学策略的关注 并对此进行了一系 列富有成效的研究 但国外学者对教学策略的研究存在忽视理论探讨的倾向 并没有真正揭示出教 学策略的本质 所以国外的研究有很大的局限性 二二 我国研究历史与现状我国研究历史与现状 1 我国的情境教学 我国的情境教学 我国古代著名教育学家孔子的 相机教学 是我国古代情境教学的宝贵财富 相机 就是抓 赵蒙成 建构主义的教学方法评析 J 外国教育研究 2002 9 何克抗 建构主义教学模式 教学方法与教学设计 J 北京师范大学学报 社会科学版 1997 5 严士健 张奠宙 王尚志 普通高中数学课程标准 实验 解读 M 南京 江苏教育出版社 2004 4 15 住时机 运用情境 随时随地因事因人 对学生进行恰如其分的教育 论语 就是他 相机教学 景象情境教学的实录 近代有陶行知 生活教育 教学做合一 的理论联系实际的情境教育方法 从 70 年代末开始 特级教师李吉林就对小学语文情境教学进行研究 这个研究经历了创设情 境 进行片段语言训练 带入情境 提供作文题材 运用情境 进行审美教育 凭借情境 促进整 体发展四个阶段 实践表明 情境教学能让儿童体验到学习的快乐 成功的喜悦 使他们对学习 对未来充满信心 能有效地培养儿童的读写能力 并促使其心智品质的协同发展 贵州师范大学数学与跨文化数学教育研究所从 2001 年起开展了 设置数学情境与提出数学问 题 的教学实验 该实验是从熟悉或感兴趣的数学情境中 以 问题 为 红线 组织教学 在解 决问题和数学应用的过程中又会引发出新的情境 从而产生出深一层次的数学问题 形成了 情境 问题 学习链 利于培养学生的创新意识和实践能力 从教学实验初步看出 学生课堂学习思 想活跃 能大胆质疑 认真解答自己提出的问题 增强了问题意识 提高了数学学习兴趣 让教师 逐步更新了教学观念 2 我国教学策略的研究 我国教学策略的研究 基于素质教育的教学策略比较系统的研究是从 20 世纪 90 年代开始的 在以下方面取得了一些 重要的研究成果 1 张大均在他的论著 教学心理学 1997 对有效教学策略的涵义 制定依 据 基本特征 基本策略进行了比较全面阐述 2 顾泠沅 1997 对教学效率与教学策略作了较 深层次的研究 3 施良方 崔允漷 1998 对课堂教学策略进行了论述 4 申继亮 辛涛等也 从各个方面对教学策略进行了研究与分类 还有一批研究者对学科教学策略进行了研究及运用 如 王祖浩 1996 论述了如何制定化学学科的教学策略 王国英 沃建中 2003 对小学语文教师的 教学策略的结构进行了实证研究 吴欣 2001 从英语知识分类教学的角度研究了有效外语教学的 策略 李庆奎 杨骞 2000 阐述了数学建构教学策略 他们从不同的角度论述了教学策略在特定 学科中的应用 综观以上材料 我们可以看到在国内外基本性教学策略 为各门学科通用的教学策略 的居多 对特殊性教学策略 学科教学策略 的研究正为越来越多的教育研究者所重视 但是到目前为止 对高中数学情境教学策略的研究在我国的学科教学策略方面尚不系统 这也正是本研究的新意和价 值所在 李吉林等著 李吉林小学语文 情境教学 情境教育 M 济南 山东教育出版社 2000 16 第二章第二章 对高中数学情境教学策略的思考与分析对高中数学情境教学策略的思考与分析 一 高中数学情境教学策略高中数学情境教学策略 针对传统课堂教学弊端 在数学情境教学所借鉴的理论指导下 结合高中数学的教学实际 我 们构建了高中数学的情境教学策略 其指导思想是 以学生为主体 以教师为主导 变教为导 变 讲为学 利用情景 协作 会话等学习环境 充分发挥学生学习的积极性 主动性 创造性 通过 问题情境的创设 独立探索 交流讨论 反思评价 使学生能形成合理的认知结构 培养学生的数 学学习兴趣 提高学生解决问题的能力 合作交流的能力 自主学习的能力 具体内容为以下几条 一 创设数学情境的教学策略 一 创设数学情境的教学策略 1 创设数学情境的教学策略的提出创设数学情境的教学策略的提出 情境认知与学习理论认为 认知过程的本质是由情境决定的 情境是一切认知活动的基础 即 认知活动具有情境关联性 所以数学学习具有情境性的特征 而建构主义也认为 学习总是与一定 的社会文化背景即情境相联系的 在实际问题情境下学习 可以使学生利用自己原有知识经验 将 问题情境同化到已有的知识结构中去 通过同化和顺应达到对知识的重构 并对原有知识经验做一 定的调整和改变 使原有知识和经验顺应于当前情境 从而解决问题 建构知识 传统数学课也使用某些情境 但其目的是为学生知识服务的 在知识学习之前 某个情境被作 为知识导入的引子 一旦完成作用 它就被扔在一边 在知识学习的过程中 若需要再引入一个情 境 完成其功能后又被扔在一边 在知识获得之后 再拿另外一些问题供学生练习 这样的知识的 获得与应用被割裂开来 其隐含的假设是学生先拥有知识 然后才能谈得上应用 而情境教学是 在应用知识解决问题的过程中不断建构和深化知识 从数学教学的需要出发 创设数学情境可激发学生学习动机 建立平等合作 交流和相互尊重 的师生关系 明确学生在学习中的主体地位 进而给学生提供一次筛选信息 查阅资料的机会 培 养学生收集 处理和利用信息的能力 以及将知识迁移到不同情境的能力 发展学生已有的和潜在 的学习数学的能力 所以 创设数学情境是情境数学的核心 教学中采用情境是一个与课题相关的真实的 有意义的情境 是为学生探索 发展 创新而设 置的尽可能真实的有待解决问题的情境 它必须与学生的生活 家庭 学校 经历 工厂和社区 相关并且有解决的价值 这种情境才能引起学生的认知冲突 激发学生的学习兴趣 使学生全身心 的投入 2 创设数学情境的教学策略的的实施 创设数学情境的教学策略的的实施 我们通过教学实验 初步总结出以下几种创设数学情境的教学策略 高文 建构主义的哲学和心理学基础 J 外国教育研究资料 2001 3 17 1 创设现实情境 创设现实情境 弗赖登塔尔说 数学必须源于现实 富于现实 用于现实 数学来源于实践 任何抽象的 数学概念 命题 甚至数学思想方法都有具体 生动的现实原形 张楚廷认为 数学应用毕竟是 数学创造的主要动力 因此源于实践的数学情境有利于激发学生创造的动机 从而促进数学情境 教学的顺利进行 现实的情境是向学生暗示了情境资源和相关的问题解决情境的一种先行组织者 它整合了多种知识和技能 有助于学习者用真实的方式应用数学知识 现实情境的创设必须能为教 学提供意图的动机 同时还要提供能允许师生作详细探索的学习环境 如讲授命题 2 ba ab a b R 当且仅当 a b 时 等号成立 时 可先创设一个实际应用 的情境 某商家用一个两臂之长有差异的天平称量售出物品 为示公平 售货员每次都将物品放在左 右两个托盘中各称一次 再把两次结果相加并除以 2 计之 问这种称量准不准 如不准确 吃亏的 是商家还是顾客 试说明理由 2 创设游戏情境 创设游戏情境 结合教学内容创设游戏活动或模拟游戏活动情境 让学生在游戏活动中学习新知识 运用新知 识 这种情境创设策略保证了学生学习积极性发挥 激发学生学习的兴趣 做到了寓教于乐 寓乐 于教 如 两角和与差的三角函数这一章的复习课可以设计为 把两角和与差的各种三角函数按一定 顺序写在黑板上 让学生以做游戏的方式总结出两角和与差的各个三角函数之间的内在联系 3 创设实践情境 创设实践情境 围绕教学内容创设实际操作情境 让学生人人动手操作或以不同角色参与 在解决问题中获得 直接经验 建构新知识 例如 在 立体几何 入门教学时 可以提出这样的问题 用 6 根长度相等的牙签或火柴搭 正三角形 试试你最多能搭几个正三角形 学生兴趣很浓 在桌面上摆出两个正三角形余下一根牙签 当教师告诉学生最多可搭出 4 个 学生感到疑惑 产生认知冲突和矛盾的心理 促使学生积极探索摆法 最后探索到在空间