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1、小学数学自制教具学具的研究与探讨开题报告泰州实验学校数学课题组一、课题提出的背景分析 2001年基础教育课程改革在全国范围正式启动 课程改革力图改变以往课程内容难、繁、偏、旧的倾向和单一的课程结构构建充分体现综合性、均衡性和选择性的新的基础教育体系。课程改革充分借鉴了国际先进教育理念、教育思想和改革的成果具有相当程度的创新力度引发了教学理念、教学方法、教材以及教学评价的重大变革。构建充满生命力的课堂教学运行体系是我们一线教师所面临的更实在的任务。随着改革的不断深化对数学实验教学进行深入研究的迫切性日益显现。一方面数学课程标准及配套实验教材与原教材相比显现出明显的变化形成与原教材相匹配的实验教具
2、器材与实验教材教学的实际需要匹配失衡出现品种上诸多断口及数量上的不足。另一方面实施新课程的教学过程中教师要改变教和学的方式促进学生自主学习让学生在自主探究中构建知识教师和学生的角色都发生了根本转变研究性学习的开展教学教法的创新探究方式发生转变都必须依靠教学装备来支撑。在以科学探究为教学之本的数学教学失去了实验教具、器材的支持便无异于在做无米之炊会制约数学教学的顺利开展。因此开展新课程背景下“数学自制教具”的系统研究对拓展和开发课程资源对新课程实验的深入发展三维课程目标的落实都具有十分重要的意义。 二、课题基本概念界定 一自制教具 顾名思义自制教具是教师和学生利用简便易行的方法就地取材自己动手制
3、作的教具。国际上通常把自制教具称之为“无价”noncost或“廉价”lowcost教具。这种称呼仅指制作教具的成本低不是指教具的实际价值低。 除此之外我们还应树立大自制教具的观念。所谓大自制教具是指将对学生进行素质教育的一切媒体和工具都纳入教具的范畴。除教具、学具、标本、模型及实验训练器材外还包括供学生学习数 2 学知识所需的教具生产、生活用具及社会实践活动中的一切工具和材料等。 自制教具是一种富有创造性的科技实践活动。通过这种活动不仅能提高教学质量而且能激发学生的创造精神培养学生的创新能力。从教具的发展历史看教具起源于自制教具这个自制教具的活动会贯穿整个教具发展的始终。从改革教学方法的角度看
4、它会比一般教具更有使用价值。国外教育界的人士非但不小看这种廉价的自制教具还非常推崇它广为提倡。 二小学数学自制教具是指针对小学数学教材适用于小学数学课堂教学的教具学具。这些教具学具的自制利于培养学生的动手能力创新意识发展学生的创造力。 三、相关研究的现状和趋势分析 搜索国内期刊文献可知目前直接以“自制教具”为题发表的成果绝大多数是具体介绍如何去制作和运用特定的教具、学具少数文章涉及自制教具的功能和价值的问题。90年代提倡自制教具主要是为了缓和当时教学仪器的短缺自制教具是以仿制教师课堂演示用的仪器为主。改革开放以来随着数学教学改革的不断深化自制教具也逐步向纵深发展。在国外自制教具、学具进行的实验
5、一般属于所谓的“低成本实验”。在日本和欧美等发达国家中现代教育技术水平较高但仍热衷于低成本实验的研究因为他们认识到理科学生的动手能力、实践能力和实验技能的培养是无法单靠黑板或屏幕来达到的。在日本有一大批热心数学低成本自创实验的教师自创了许多高智慧的低成本数学实验。在美国非常重视低成本实验电视节目上经常制作一些趣味的低成本实验指导学生各学校实验室都使用大量的自制实验器具甚至还占相当大的比重一些自制教具还有着悠久的历史。在英国当教师要接受制作和表演低成本实验的技能培训。当今的世界各国数学教学中都对数学教师自己设计和制作的教具和低成本实验非常感兴趣提倡利用低成本实验来激励学生的学习动机培养动手实践能
6、力激发创新思维己成为一种共识。 尽管世界各国都非常重视自制教具、学具但总的来说不外乎是将其定位为三个方面解决教学经费不足造成的实验器材不足问题提高教学效果培养学生动手实践能力训练创新思维增进数学学习的兴趣培养品格。但都没有从课程实施的人、物、环境、课程 3 整体出发将自制教具与课堂教学作为一个相互支持的整体来加以研究。 四、课题研究的实践意义与理论价值 科学的核心是探究数学新课程标准尤其突出了科学探究的学习方式。科学探究需要一定的实验技能如使用基本工具和仪器进行测量和观察的技能、基本的实验技术、查阅信息资料的技术等。 然而由于小学数学实验装备投入上的亏空以及新课程带来的教学理念和内容上的变化造
7、成目前数学实验装备与教学脱节。自主研发适应不同特色教学需要的实验器材和装备不仅可以解决实验装备上的不足适应教学内容的不断更新而且制作教具和学具的能力也是对实验能力的一个重要补充。 加德纳认为智力是在特定文化背景或社会中解决问题或制作产品的非常重要的能力。以促进数学课程建设为背景解决教学装备不足或陈旧的实际问题进行研究和创新正是开发智力提高能力使师生共同获益的一条很好途径。实践表明在教具学具的制作和创新过程中需要调动每位参与者的各种智能。 陶行知先生在其生活教育理论中指出教育要“教人发明工具、制造工具、运用工具” “教育有无创造力也只需看他能否发明人生新工具或新人生工具”。师生自主研发、创造出个
8、性化、本土化的教学装备和器材不仅是课程资源建设的有效途径同时研发和创造活动本身应该作为新课程的重要内容这将给数学课程带来新的活力使学习变得更有意义。 师生自主研发、创造教学装备和器材从数学课程的教学上来看具有建构主义的特质会使自主、合作、探究的教学方式走向深入。建构主义理论认为学生学习的有效性首先体现在学生是否积极主动地参与学习以保证对知识的主动建构。面对一个学习课题教师首先应该让学生明确或制订自己的学习目标在这种目标下师生结合现有条件通过动手“做”来学习可以充分调动学生的多种感觉器官让学生动口、动手、动脑在活动中、在解决问题的过程中进行学习。实际上师生间共同研究、开发与学习主题相关的教具、学
9、具就是一种典型的“认知学徒”。师生研发、创造教学装备活动还为学生的学习提供了一种良好的经验这种“做的经验”属于“经验之塔”美 戴尔Edgar Dale教学中的视听方法1946的底层。“经验之塔”理论认为底层的经验易于理解和记忆顶层的经验易于获得概念便于 4 应用教学应从具体经验入手逐步过渡到抽象学习间接经验要尽可能以直接经验为基础。 由此可见新课程的实验设计与自制教具的研发不仅是数学课程资源建设的行之有效途径而且这是一种有效的自主、合作、探究学习方式是“教学做合一”的实际体现研究、创造的过程实际上就是知识建构的过程这种建构过程可以全面提高学生各方面素质这种过程是教学中的人、物、环境高度统一的过
10、程。在新课程背景下的自主研发、创制教学装备不仅仅是一种简单意义上的制作和活动它已经上升为一种新的教与学的方式。 因此进行本课题的研究具有十分重要的意义。首先可以促进数学课程资源建设使自主、合作、探究学习有“物”的保障其次通过广泛开展自制、自创活动在本地区形成良好的风气让广大教师与新课程共同成长第三师生合作研创教具、学具是对新课程理念的良好实践形式有利于学生各种能力的发展和形成优良品格第四可以促进课程的个性化提高课程对师生的亲和力使学习更有趣、更有意义最后努力促进自主研创教具、学具活动与课程教学的整合使之成为一种有益的学习方式。 五、研究的支撑理论 一辩证唯物主义的实践观 人们的认识是一个以实践
11、为基础的辩证过程是从实践到认识再由认识到实践的循环往复实践发展的程度决定着认识内容的深度。儿童对事物的认知、获得知识、提高能力都靠感官来进行。小学生数学学习与具体实践活动是密不可分的重视学具操作是培养学生探索创新精神实践应用能力的最有效途径之一。 二多元智能理论 基于多年来对人类潜能的大量实验研究美国著名心理学家加德纳提出了多元智能理论认为每个人都不同程度地拥有相对独立的八种智力包括逻辑数学智能、空间智能、肢体运作智能、自然探索智能等而且每种智力有其独特的认知发展过程和符号系统。因此教学方法和手段就应该根据教学对象和教学内容而灵活多样因材施教。开展自制教具和学具的研究能发展调动每位参与者的各种
12、智能扶助有问题的学生采取对他们更合适的方法去教学。 三“经验之塔”理论 5 戴尔的“经验之塔”理论将教学活动中的经验称为学习的途径其理论要点有最底层的经验最具体越往上越抽象各种教学活动可以按照经验的具体抽象程度排成一个序列教学活动应该从具体经验入手逐步进入抽象经验在学校教育中使用各种教学媒体可以使各种教学活动更为具体也能为抽象概括创造条件视听教材和视听经验比上层的言语和视觉符号更具体更形象能有效突破教学信息时间和空间的限制。开展自制教具和学具的研究可以促进学生积累一定的具体经验后更有效地参与更复杂的、更抽象的教学活动。 四生活教育理论 陶先生的“生活教育”指出教育要“教人发明工具、制造工具、运
13、用工具” “教育有无创造力也只需看他能否发明人生新工具或新人生工具”。师生自主研发、创造出个性化、本土化的教学装备和器材不仅是课程资源建设的有效途径同时研发和创造活动本身可以作为新课程的重要内容这将给数学课程带来新的活力使学习变得更有意义。 六、课题研究的主要目标和内容 一课题研究的主要目标 1.完成自制教具在小学数学教学中的作用的一般理论研究包括自制教具在小学数学的应用与学生能力发展的关系小学数学自制教具应用的现状及前景分析等等。 2.构建小学数学自制教具学具资源库。 3.促进教师们的学习和研究创设基于师生交往互动、互惠的教学关系。 4.通过本课题的研究与探索实现教学方式与学习方式的变革。
14、二课题研究的主要内容 本课题研究将根据我校实际情况和小学生数学学习的需要的一般规律在数学教学与学习中进行一系列的数学实验。在实验过程中让学生在老师的指导下充分利用身边的废旧物品自己动手或参与制作学具的整个过程从而发展学生的思维培养学生的创新意识和创新能力。同时通过自制教具和学具激发学生的学习兴趣的研究。 子课题设置 低年级数学教具学具制作的研究 6 中年级数学教具学具制作的研究 高年级数学教具学具制作的研究 小学数学教具学具制作材料的开发研究 小学数学教具学具制作与学生创新能力培养的研究 七、课题研究的主要方法 一文献研究法。围绕本研究课题查阅相关文献资料加之分析整理获得最新的研究成果并为我所
15、用以保证课题研究有一定的深度、广度同时使之具有先进的支撑理念具备理论研究与推广应用的价值。 二行动研究法。在自然条件下通过计划、实施、观察、反思对课题实施中的具体问题进行研究不断总结、分析将行动和研究结合起来在行动中研究在研究中行动使研究工作更符合实际。随时调整研究思路和行动方法。 三经验总结法。课题全面实施以后针对每位教师在课题实施的实践中遇到鲜活的案例和一手的课题实验资料定期举行交流及时总结经验与做法。 八、本课题研究的组织和分工 一课题专家组成员 孙青桂市电教馆 印 鑫泰州实验学校校长 二课题组成员 主持人张所滨、陈卫萍 组员陈德华、李晓兰、倪旻、吴金芳、王晓静、金月华、谭彩琴、杨小丽、
16、王正芬、张燕、王莹、高爱萍、王海燕、周海斌、周玲、薛善珠、刘燕、张娟、袁满 三子课题组成员 低年级数学教具学具制作的研究 组长李晓兰 成员王莹、吴金芳、王晓静、谭彩琴、杨小丽、刘燕 中年级数学教具学具制作的研究 组长周海斌 成员金月华、张燕、周玲、张娟、袁满 高年级数学教具学具制作的研究 组长倪旻 7 成员陈德华、王海燕、王正芬、高爱萍、薛善珠 小学数学教具学具制作材料的开发研究 组长吴金芳 成员谭彩琴、金月华、周玲 小学数学教具学具制作与学生创新能力培养的研究 组长王晓静 成员倪旻、 周海斌、高爱萍、刘燕、张娟 四课题组成员分工 姓名 专业技术职务 学历 课题组中的分工 张所滨 中学高级 本
17、科 主持人 陈卫萍 中学高级 本科 主持人 陈德华 中学高级 本科 活动指导 王晓静 小学高级 本科 子课题负责人 倪 旻 小学高级 本科 子课题负责人 吴金芳 小学高级 本科 子课题负责人 李晓兰 中学高级 本科 子课题负责人 周海斌 小学高级 本科 子课题负责人 谭彩琴 小学高级 本科 教具制作、教学实践 杨小丽 小学一级 本科 教具制作、教学实践 金月华 小学高级 本科 教具制作、教学实践 王正芬 小学一级 本科 教具制作、教学实践 张燕 小学一级 本科 教具制作、教学实践 王莹 小学一级 本科 教具制作、教学实践 高爱萍 小学高级 本科 教具制作、教学论文 王海燕 小学高级 本科 教具
18、制作、教学论文 周玲 小学高级 本科 教具制作、教学论文 薛善珠 小学高级 本科 教具制作、教学论文 刘燕 小学一级 本科 教具制作、教学实践 张娟 小学高级 本科 教具制作、教学论文 袁满 小学一级 本科 教具制作、教学实践 8 九、课题研究的基本步骤及成果 一步骤 主要研究阶段 完成 时间 组织者 阶段成果形式、数量 第一阶段 2010.3 陈卫萍 论证、制定研究方案。 组建研究网络确定研究教师。 组织学习课题方案和相关理论。 第二阶段 2010.4 -2012.6 陈卫萍 李晓兰 进行教学实验制作数学教具学具。 课题负责人及领导成员组织检查和督促解决实验中出现的问题。 进行阶段小结和调整
19、写出阶段性报告和有关论文召开中期汇报会进行经验交流。 第三阶段 2012.8 陈卫萍 王晓静 总结研究工作评选研究优秀成果。 做好结题工作汇编课题研究成果。 撰写课题研究报告。 展示和推广应用课题研究的成果。 二最终研究目标和完成时间 最终研究成果形式和数量 预期达到的目标 承担者 自制小学数学教具学具展览 使师生学会使用简单工具和工具制作教具学具提高师生的动手能力激发师生的创造精神。 全体成员 小学数学教具学具的制作 小学数学自制教具学具案例集 运用新课程的理念指导课堂教学全面提高学生素质。 自制教具学具在小学数学课堂教学中意义和作用 数学教具学具在小学数学教学中的应用 全面总结各阶段研究成
20、果 9 自制教具与新课程改革下教学实践之间的有机联系 相关研究论文 5篇以上 结合课题研究工作形成各个方面的经验与理论总结。 本课题预计完成的时间2012年8月 十、完成课题的可行性分析 一组织保证学校将成立以校长挂帅的课题组全面调控课题研究的运作我们还将与专家保持联系请他们对课题研究进行把关并从理论上给予具体指导。 二团队保证。课题组成员由学校领导、骨干教师、一线优秀教师组成。课题主持人是中学高级教师具有深厚的理论功底与丰富的课题研究实践经验课题组成员都主持或参与过多种课题研究并积累了丰富的课题研究经验他们以中、青年骨干教师为主其中吴金芳老师在2009年期间获青少年创意大赛二等奖并获得创新型
21、优秀教师称号李晓兰老师2008年泰州市“精英风采杯”教师竞赛中获一等奖是泰州市直学校学科带头人王晓静、谭彩琴老师均为泰州市教坛新秀课题成员十一五期间在中小学教材教学、小学数学教育等国家级、省级杂志上发表多篇文章具有较强的教育教学理论素养。 三措施保证。学校领导十分重视教育科研工作并以科研兴校、科研兴教作为学校办学的理念之一学校主管校长和负责教育科研的校长对本课题的研究做有效的筹划、组织和协调、领导。无论从研究资料的获得、研究经费的筹措还是研究时间和研究人员的保障等都给予充分的优先考虑。学校为了便于教师们互相学习学校通过“请进来”与“走出去”加强对课题组教师的培训保证每周不低于两小时的集体学习时间。学校图书室、阅览室全天开放。在此基础上学校还设立了电子备课室、建起了校园网站供老师学习和研讨。学校历来对课题研究十分重视在保证足够的课题实验经费的同时还制订了课题成果奖励办法有效地激励了教师从事课题的研究。 所有这些都保证本课题研究的正常开展和顺利结题。 10 四经费保证课程启动后我们将在研究经费上予以全力支持保证开题论证、中期评估、结题鉴定的各项费用包括对软、硬件的投入及时到位保证调查实践、资料收集、会议研讨、专题小结、论文结集等各项支出的如期支付预算2年的总研究经费为3万元。
