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昆山市教育科学“十三五”规划
2020年度课题申报评审书
课题名称: 基于“几何直观”的小学数学游戏教学设计研究
课题主持人: 汤 琴
所在单位: 昆山市玉山镇第一中心小学
申报时间: 2019年10月12日
﹡昆山市教育科学规划领导小组办公室制﹡
一、课题研究人员基本信息
课 题 主 持 人 | 主持人姓名 | 汤琴 | 性别 | 女 | 民族 | 汉 | 出生年月 | 1985.06 | |||||
行政职务 | 副校长 | 专业技术职务 | 中小学一级 | 研究专长 | |||||||||
最后学历 | 本科 | 最后学位 | 电 话 | 18551155055 | |||||||||
工作单位 | 昆山市玉山镇第一中心小学 | ||||||||||||
通讯地址 | 昆山市南街108号 | 邮政编码 | |||||||||||
﹃近五﹄期间教育科研情况 | 昆山市个人微型课题完成情况 | 昆山市级微型课题1个 | |||||||||||
其它教育科研课题完成情况 | |||||||||||||
独立或以第一作者身份公开发表或出版的论文或论著(限填10篇) | 论文或论著名称 | 发表论文(或出版论著)的报刊(或出版社)名称及日期 | |||||||||||
《“好玩”的数学让培智数学课堂更精彩》 | 2016年 11 月发表于《考试周刊》 | ||||||||||||
《浅析数学核心素养在考试评价中的具体体现 》 | 2018年4月发表于《 名师在线 》 | ||||||||||||
《小学数学课堂中培养学生核心素养的探究与实践》 | 2019年4月发表于《 科学大众 》 | ||||||||||||
《 》 | 年 月发表于《 》 | ||||||||||||
《 》 | 年 月发表于《 》 | ||||||||||||
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《 》 | 年 月发表于《 》 | ||||||||||||
二、课题研究设计与论证报告
(一)课题的核心概念及其界定 | |||
1.几何直观 数学和数学教育家弗赖登塔尔认为:“几何直观能够告诉我们什么是可能重要、可能有意义和可接近的,并使我们在课题、概念和方法的荒漠之中免于歧途之苦” 我国数学家徐利治教授认为:“直观就是借助于经验、观察、测试或类比联想,所产生的对事物关系直接的感知与认识,而几何直观是借助于见到的或想到的几何图形的形象关系产生对数量关系的直接感知”。 《课程标准(2011年版)解读》指出,几何直观所指有两点:一是几何,在这里几何是指图形;二是直观,这里的直观不仅仅是指直接看到的东西(直接看到的是一个层次),更重要的是依托现在看到的东西、以前看到的东西进行思考、想象,综合起来,几何直观就是依托、利用图形进行数学的思考和想象。它在本质上是一种通过图形所展开的想象能力。 2.游戏教学 在《教育大辞典》中,游戏教学是根据教学大纲,将教学内容和生动有趣的游戏结合起来的教学方法。在《简明不列颠百科全书》中表示为“mathematical recreations”,被定义为“一种运用数学知识的大众化的娱乐活动”。广义的游戏教学就是将教学内容寓于游戏形式之中的教学方式、是一种教学理念;狭义的游戏教学是指教师在课堂上根据具体的教学目标,结合特定的教学内容创设真实的教学情境,并遵循一定的游戏规则来组织全体学生进行实践的活动。 3.教学设计 教学设计是根据教学对象和教学目标,确定合适的教学起点与终点,将教学诸要素有序、优化地安排,形成教学方案的过程。它是一门运用系统方法科学解决教学问题的学问,它以教学效果最优化为目的,以解决教学问题为宗旨。 | |||
(二)国内外同一研究领域现状与研究的价值 | |||
1.国内外同一研究领域现状: (1)国外研究现状 小学数学游戏的相关研究 在国外,日本从40年代开始就在小学低年级的教学中引入游戏活动。美国教育进入小学以后,在教学方法上大量引入游戏成分,使美国小学课堂给人以“乱而无章”的感觉。 芬兰拥有全世界最优的教育体系,为了更全方位推行游戏化学习,芬兰政府在上世纪90年代对原有教学内容和形式进行了重组,推出了新的教学大纲,明确写道:“应让孩子们在游戏和运动中学习、尝试和实践新事物,注重培养孩子的自信、社交能力和合作精神”。芬兰公司TeacherGaming打造了一个可以在游戏中学习的平台,并且成功与多所学校合作,正式把游戏带入了课堂。老师可以通过TeacherGaming的在线平台,搭配相应的教材来满足教学目标。 国外的研究主要集中在游戏教学的内涵、游戏教学的功能、游戏教学的实践等几个方面。苏联建国初期季赫郁娃认游戏一直是国外教育研究者非常关注的研究课题之一。游戏在国外的研究可以追溯到古希腊时期,当时,国外就己经逐渐地将游戏与教学联系到一起,进行实践应用。福禄培尔、卢梭、杜威、蒙台梭利等教育家也都不约而同地对于游戏的内涵和价值进行过探讨。法国卢梭提出儿童最好的学习方式是将学习融入生活和游戏中,这样学习才会生动有趣、易懂,有益。他还提出,书本是折磨儿童的,儿童如果想摆脱书本,就必须在游戏中、在生活中(活动中)度过他的童年,美国哲学家、教育家杜威提出“从做中学”,“从经验中学”,让学生在主动作业中体验幸福快乐。他在《民主主义与教育》一书的“课程中的游戏和工作”一章中论述了学校应使游戏与主动的作业在课程中占有明确的位置,以便使儿童从中获得正常的与有效的学习。国外学者福禄贝尔曾在他的代表作《人的教育》里多次批判专断的、命令的、绝对和干涉的教育和教学,并论证了游戏能够促进儿童的智力和品德的发展,有效培养了儿童的创造性思维。皮亚杰派关注物件在儿童游戏中的使用以及游戏与探索质检的关系;心理分析派关注从游戏中表现出来的情感以及如何用游戏来进行心理治疗;教育派关注的不是儿童何以游戏,而是游戏被用来做什么,其代表人物有皮亚杰、阿德勒、汉得曼、蒙台梭利、佩斯塔罗兹等人。在国外,游戏教学起初只是零散地穿插在教育活动中,随着游戏教学的不断发展以及人们对儿童自然特性的把握,教育工作者开始不断将游戏教学运用于教学实践中。研究者最深的感受就是:游戏是快乐自由的,游戏活动的需要几乎是人类的一种天性。 小学数学教学设计的相关研究 加涅在《教学设计原理》中阐述:教学设计是一个系统化规划教学系统的过 程。教学系统本身对资源与程序作出有利于学习的安排,任何组织机构,如果目的旨在开发人的才能觉可以被包括在教学系统中。因此进行教学设计的前提,首先学会针对不同课程类型进行教学设计必须是一个具备系统化,即在回顾、引入、教学目标、过程、评价以及反思每一个环节应该相辅相成,有连续性,使得整个过程形成一个体系。按时下新课标对教学设计理论的规定,教学设计要好好考虑发挥学生主体意识,以提升整体素养为目的,学生学习与教学的原理通过教学目标、内容、活动、现代信息技术以及评价系统化过程,为了教学设计伴随时代更长远的发展,现代教学设计还必须注重反思活动。 瑞格鲁斯曾指出教学设计是一门涉及理解和改进的学科,教学设计讨论的根本是想要得出最优化的教学方案,通过教学设计可以预设学生的整个状况,使学生的基本知识和基本技能发生预期的变化。 (2)国内研究现状 “几何直观”的相关研究 “几何直观”是“课标2011年版”新增加的三个核心词之一。《课程标准(2011年版)》指出:“几何直观主要是利用图形描述和分析问题。借助几何直观可以把复杂的数学问题变得简明、形象,有助于探索解决问题的思路,预测结果。几何直观可以帮助学生直观地理解数学,在整个数学学习过程中都发挥着重要作用”。曹培英老师将几何直观分为三个层次加以区分:处于感性认识阶段的较低层次的几何直观,称之为“直观感知”,即观察认识了直观载体的外在现象或表面意义;将高层次的几何直观,概括为“直观洞察”,即发现了直观载体的深层意义或内在本质;将介于“直观感知”与“直观洞察”即发现了直观载体的深层意义或内在本质;将介于“直观感知”与“直观洞察”之间的水平,称之为“直观理解”[1]。立足教与学的实际,小学阶段切合学生年龄特征的几何直观,以直观感知层次为主,逐步向性对深入的直观理解水平发展,同时又兼有少量直观洞察层次的表现。《课程标准(2011年版)解读》指出可以从以下4个方面来培养学生几何直观的培养:1.在教学中使学生逐步养成画图习惯;2.重视变换——让图形动起来;3.学会从“数”与“形”两个角度认识数学;4.掌握、运用一些基本图形解决问题。 小学数学游戏的相关研究 在国内,台湾教育游戏一经提出,就有很多学者进行研究,例如,台湾著名学者洪荣昭、蔡今中、黄国帧提出了“寓教于乐、育乐于教”的教育思想,将教育游戏应用于教学,开发了很多款适合教学的游戏,比如说部首拼字游戏、数学四则混合运算游戏等。在深圳,福田区教研员姚铁龙老师,她在从事数学游戏化教学研究,福田区大概有一千名的数学老师,开始了这种游戏化教学的研究。她的数学游戏遵循:“儿童立场、生活视野、游戏表达”的开发理念,构建了课堂游戏、项目游戏、微课游戏、APP游戏、作业游戏、评价游戏、游戏学具七大版块的“YTL”小学数学游戏课程框架。姚铁龙老师的福田区小学数学游戏教学研究团队成立于2014年,之后他们成立了8个游戏化教学研究的基地。大概有60所学校参与游戏化教学研究,学校经过整整四年的研究的时间,取得了一定的成果。现在他们有100多个比较成熟的、优秀的游戏化的案例。出版了《游戏化教学案例》一书,他们自己设计研发的游戏作品就超过300个,有200多个的微课游戏。每个数学游戏由PLAY(玩游戏)和THINK(思考)两部分组成,PLAY分为plan(计划)—Let us go!(行动)—Advance(进阶)—Yeah!(评价)四个环节,汇集了游戏前准备工作和知识储备要求。这些游戏的设计,得到了广大好老师的认可,在江苏地区有一定的影响力。早在1923 年,俞子夷起草的《新学制课程标准纲要》就把“使学生在游戏的生活里,觉得数量的需要”视为教学的原则之一。但,总体而言,我国关于游戏教学的研究起步较晚,游戏教学的研究总体上呈现出“新生”的状态,人们已经认识到了游戏教学的价值,但是对游戏教学的理解只是停留在表面,没有形成完善的理论体系,专家学者开始关注和研究小学阶段的数学游戏教学,并有一些实践的设计与案例分析,但是相关的理论著作特别罕见,只有零星的片段式文章,不利于整体把握小学阶段的数学游戏教学设计。广大研究者主要通过不断地实践去完善理论体系的空缺,仍然缺少系统而深入的研究;缺少具有针对性的理论指导,对具体数学游戏教学的设计与实施,并没有形成一个完整的模式。 小学数学教学设计的相关研究 傅赢芳、喻平在《从数学本质出发设计课堂教学——基于数学核心素养培养的视域》指出:数学教师的课堂教学设计需侧重分析数学知识的本质,并将其转化为教育形态,具体包括:强调知识的整体分析以把握知识本质,设置恰当的情境以凸显知识本质,设计合适的教学问题以导出知识本质,梳理数学知识的逻辑关系以强化知识本质。 钟志华、李渺在《基于变式教学的数学教学设计——以“基本不等式”为例》一文中以"基本不等式"为例,着重从情境创设、猜想发现、猜想证明、课堂小结及课后作业等方面探索如何充分发挥变式教学的指导作用,为中学教师设计变式教学的数学课堂提供一个不一样的视角。 基于“几何直观”的小学数学游戏教学设计相关研究 通过大量查阅资料,在已有的文献中,并没有直接关于“几何直观”的小学数学游戏教学设计的文献,只有一些与之有一定关系的文献,在国内有研究基于几何直观培养的小学教学设计有一定研究,对于几何直观的研究已经有了一定的成果,为本文的后续研究提供了充足的理论基础和研究思路。本文立足小学数学教学现实,着重对几何直观进行研究和探讨,根据查阅的大量关于“几何直观”的文献资料,发现现有的期刊文献中对几何直观的内涵、教育价值、及其几何直观能力的相应培养策略做了许多论述,成果丰硕。小学数学游戏教学领域也有一定实践探索,一线教师在专家团队的引领下,开发了一些小学数学游戏案例,在这些案例中有涉及到认数的、培养空间观念的,个别案例也指向于培养学生的几何直观,而实际上很少有人对基于几何直观的小学数学教学深入研究。 2.本课题的研究价值 (1)理论价值: 马丁·加德纳说过:“唤醒学生的最好办法是向他们提供有吸引力的数学游戏、智力题、魔术、笑话、悖论、打油诗或那些呆板的教师认为无意义而避开的其他东西。”游戏在儿童的认知发展中起着表现、加强、教化、激励等诸多作用。”著名未来学家丹尼尔·平克也将“会玩”的能力作为决胜未来的六大能力之一,这些都证实了游戏对人的有益价值。在新课改的这场教学改革风潮中,越来越多的教师选择在课堂中引入游戏,给课堂教学带来活泼、生动的气氛,很受学生欢迎,激发了学生的学习兴趣。期望通过这次的研究,系统的探索基于“几何直观”素养的小学数学游戏课设计的原则、类型、方法及其功能,设计相应的数学游戏课例,进一步挖掘和拓展数学游戏在小学阶段的教育价值。 (2)实践价值: 关注游戏,就是关注孩子好玩、好奇的天性,和孩子的天性合作,我们则更有可能成功。关注数学游戏,其实是关注数学学习的突出问题:学生学习动机的激发。以游戏为载体,把“游戏动机”转变为“学习动机”,把学习的“外在动机”转变为“内在动机”。在数学游戏中,学生积累下的是数学活动的经验,是数学探索的愉悦,又因其解决办法往往是独辟蹊径、不拘一格的,所以,更能大大拓展学生的数学思维,获得解决数学问题的方式方法。本研究一方面可以帮助教师提供基于“几何直观”的小学数学游戏教学设计的经验,开展数学游戏教学的实践知识,提高课堂教学质量,完善数学课堂,另一方面培养学生数学学习兴趣,提高学习积极性和主动性。本研究可以为小学数学游戏教学的实施提供可借鉴的实践经验,指导基于“几何直观”素养培养的小学学游戏教学设计,并提供可以参考的基于“几何直观”素养的数学游戏教学设计案例,提高小学生生几何直观素养。 | |||
(三)研究的目标、内容(或子课题设计)与重点 | |||
基于学生几何直观的素养,探索小学数学游戏教学的设计。 2.研究内容 研究的核心问题,是小学数学的游戏教学设计如何体现出对几何直观能力的培养?如何结合几何直观提出相关游戏教学设计模式,提升学生几何直观素养?为了回答这一问题,本文主要探究如下的子问题: ①几何直观素养的内涵是什么? ②小学数学的游戏教学设计如何体现出对几何直观能力的培养? ③基于数学几何直观素养的具体游戏教学设计原则有哪几个角度?又有哪些教学策略? 研究的重点 通过调查研究,探讨目前我国小学生数学几何直观素养达什么程度,如何结合几何直观提出相关游戏教学设计模式,提升学生几何直观素养。 研究的难点 如何结合几何直观提出相关游戏教学设计模式,提升学生几何直观素养。 | |||
(四)研究的思路、过程与方法 | |||
1.研究思路 首先通过文献综述,梳理有关学生几何直观现状及几何直观在教学中的相关研究,探寻思考的空白,明确本文研究主题—基于数学几何直观素养的数学游戏教学设计。然后,对几何直观的核心概念进行界定,并明确本次研究的相关理论基础。其次,通过进行相关问卷调查,探寻小学数学几何直观的现状。在已有的研究基础上,根据研究相关的理论基础,针对问卷调查和所了解的现状,提出基于小学生几何直观素养的游戏教学设计原则和策略。接下来,选择之前做得不好的,但有利于学生数学几何直观素养发展的具体游戏教学设计案例,对案例进行分析、评价和改进,把本研究提出的基于学生数学几何直观素养发展游戏教学设计原则和策略进行彻底的贯彻。
3.研究方法 文献法。是借助图书馆和国内外期刊网等文献检索平台对几何直观涵义、几何直观素养、基于几何直观的教学设计、小学游戏教学设计以及关于几何直观能力培养教学的相关研究。通过对其系统的收集与梳理,为接下来的研究起到了一定的指引作用。 访谈法。对多名资深的小学教师进行深度访谈,了解他们对几何直观、几何直观素养、数学游戏教学的看法,他们在实际教学中有没有有意义地利用游戏教学这一手段去培养学生几何直观素养,又是如何基于学生几何直观素养的发展进行的游戏教学设计。 案例分析法。通过分析基于几何直观素养的数学游戏教学的典型案例,提出相关教学模式。 | |||
(五)主要观点与可能的创新之处 | |||
1.主要观点 基于学生几何直观的素养,探索小学数学游戏教学的设计。 2.可能的创新之处 在研究视角上, 打破了数学游戏教学局限于低年段的探索,贯穿于整个小学阶段,聚焦数学核心素养之一的几何直观素养,尝试在正确理念的引导下,通过成功的游戏教学案例分析,结合几何直观提出相关游戏教学设计模式,提升学生几何直观素养。 | |||
(六)预期研究成果 | |||
成果名称 | 成果形式 | 完成时间 | |
阶段成果(限5项) | 典型的教学案例 | 案例 | 2019.12 |
教学与评测。 | 问卷 | 2020.06 | |
最终成果(限3项) | 探索心得与经验总结的论文 | 论文 | 2022.09 |
阅读教学中表现性评价的实施研究终期报告 | 报告 | 2022年9月 |
三、课题主持人所属部门(单位)意见
本部门(单位)完全了解昆山市教育科学规划领导小组办公室有关个人微型课题管理的精神,保证课题主持人所填写的《申报评审书》内容属实,课题主持人的政治素质、业务能力适合承担本课题研究工作。同意申报。 单位负责人(签名、盖章): 年 月 日 |
四、昆山市教育科学规划领导小组办公室意见
单位负责人(签名、盖章): 年 月 日 |