《在小组合作学习中,利用现代教育技术培养学生运用数形结合思想的能力》

--实验方案

一、问题的提出
    
随着新课程改革的推进和现代教育技术的飞速发展,高中的数学教学也有了深刻变化,数学教育的价值、目标、模式、内容以及学习和教学的方式产生重大变革。数学教学已经从单纯的传道.授业.解惑逐渐发展为自主.合作.探究的学习模式。

《数学课程标准》中明确提出:“有效的数学学习活动不等单纯的依赖与记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。” 小组合作学习方式中以学习小组基本单位,以学生为主体,教师为主导,真正做到了每个学习者都是在其现有的知识经验基础上,对新的信息主动地进行选择加工,从而建构起自己的理解,而原有的知识经验系统又会因新信息的进入发生改变。

传统的数学教学教师是课堂的主宰,学生是教师灌输知识的容器,学生没有机会主动的参与学习活动,只是被动的接受只是,没有质疑的欲望、兴趣、习惯和方法,以至于有些自制力差的学生的思维处于一种消极的一种消极的、机械的、盲目的状态,久而久之,他们就萌生了惰性和依赖性,抑制了思维的正常发展,这是与社会对教育的要求根本相拨的。

《普通高中数学课程标准(实验)》提出:高中数学课程应提倡利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的课程内容,在保证笔算训练的前提下,尽可能使用科学型计算器、各种数学教育技术平台,加强数学教学与信息技术的结合,鼓励学生运用计算机、计算器等进行探索和发现。从这里可以看到现代教育技术跟数学有着千丝万缕的紧密联系,作为教师,应该考虑如何使现代教育技术为数学教学发挥更好的作用。对于数学来说,它是一门抽象性较强的学科,由于数学本身的特点,它是研究空间形式和数量关系的科学。它处理的对象都是看不见、摸不着的,是一些抽象的材料,需要抽象的思维。但是抽象思维的培养需要直观的素材支撑,现代教育技术可使学生更好地认识数学的本质。从这一点来说,现代教育技术必须是数学化的东西,TI92Plus图形计算器中的Apps、几何画板在这方面非常成功,利用现代教育技术直观、生动、动静结合等优点,结合小组合作的学习模式,可以很大程度上强化学生的感知,培养学生的思维能力和想象能力,从而优化教学过程。

所以我们选择了“在小组合作学习中,利用现代教育技术培养学生运用数形结合思想的能力”这一研究课题。本课题的本课题的研究,将彻底改变传统的高中数学教学模式,在如何通过数学学科培养学生运用数形结合思想的能力方面做出理论和实践的贡献。

在小组合作学习中,利用现代教育技术培养学生运用数形结合思想的能力》这一实验课题研究的目的在于探索一条在高中数学教学中利用现代教育技术,在小组合作学习中培养学生运用数形结合思想的能力的规律,构建适合培养学生运用数形结合思想的能力的新型教学模式,寻找运用现代教育技术,优化高中数学教学,培养创新型人才的途径。

二、试验假设

在小组合作学习中, 利用现代教育技术培养学生运用数形结合思想的能力》这一实验课题研究的过程中,因为学生很少接触过几何画板、Matlab、Lingo、Mathematica和SAS等一些数学软件,所以在学习课程之前,需要对小组中计算机基础较好的学生(暂且叫做演示组长)进行培训,从而使在小组学习的过程中有能够动手实验的同学。随着这些同学的演示,小组当中可能会有越来越多的学生对这个课程的内容感兴趣,从而提高课堂效率;另外一方面,假若演示组长带领着大家研究一些数学问题,虽然有些自制力差的同学,但是他们在这种氛围当中也会跟着大家的思路一起走,以函数y=Asin(ωx+φ)的学习为例,考察参数A、ωφ对函数图象变化的影响。过去由于没有信息技术手段,呈现方式上通常采用“五点法”画图的方法,图象是静态的而且个数非常有限。信息技术介入后,上述问题迎刃而解,我们可以任意变化参数A、ω、φ的值,观察它们对函数图象的影响,如下图:

 


 



三、  实验目标

1、在高中数学教学中,结合小组合作学习,运用现代教育技术和现代教育理论,通过教与学的过程和教与学的资源的设计、开发、利用、评价和管理;为学生创设优化的学习情境,扩大学生的视野,课堂教学开放化就能培养学生发现问题、探究问题的能力,从而提高学生运用数形结合思想的能力

2、课堂教学效果和教学质量的显著提高,课堂上学生思维活跃,85%的学生能较好地掌握和当堂所学知识,并有70%的学生能灵活地运用数形结合思想的能力;

3、开发和研制一批优秀的投影、录音、录像和CAI教学课件。

四、实验的内容

1导数及其应用

2函数y=Asin(ωx+φ)的图象

3、圆锥曲线与方程

五、研究的对象

高中学生(主要是高二学生)

六、变量的分析

1、自变量:数学课堂教学中现代教育技术的运用;

2、因变量:学生运用数形结合思想能力的培养。

3、干扰变量的控制:

(1)把实验的高中学生按分层取样的方法分别分两个班,确定其中一个为实验班,另外一个为对比班;

(2)实验班与对比班教师素质大致相同,并确保稳定;

(3)不人为地为实验班与对比班之间创造竞争氛围;

(4)实验内容采用统一教材,按教育计划开课,控制教学课时,统一作业量,不搞加班加点;

(5)实验班与对比班成绩测试在命题内容、方式、时间上均相同,评分标准及阅卷统一安排;

(6)对实在无法控制的变量及时地做出详细的记录。

七、目标检测体系和检测方案

1、检测项目:

单元考试和期末考试中有关数形结合题的得分率

2、检测工具:

(1)课后测试

(2)阶段测试(给出图形结合的题目,让学生一小组为单位解决):每学期期中/期末举行两次考试,试题按《大纲》要求统一命题,并符合实验要求。

3、检测次数和插入点:

(1)作业的反馈

(2)每学期期中/期末举行两次考试,试题按《大纲》要求统一命题。

4、数据处理分析:

(1)建立实验档案,收集整理实验教师的课例、教案、编制的教学软件等。

(2)统计、分析和检验阶段测试,插入检测/综合检测的数据资料。

八、实验的研究的方法、步骤和实验计划

(一)实验方法:

本研究主要采用行动研究法和实验研究法相结合的办法,设立实验班和对比班,以2011年9月升入二年级的学生为研究对象,数据资料通过各种检测和评估获取,采用典型案例和数理统计的方法进行统计分析。

(二)实验步骤及措施本实验研究的周期为三年(2011年9月——2012年5月)。

第一步、初始阶段(2011.9.1——11.30实验开题、撰写实验方案)

研究的主要内容:

① 从数学基础、学习能力、计算机基础等几方面对学生进行实验前的检测,了解学生底码,建立学生档案。

② 做好实验课例、实验随想、“个案分析”等日常实验研究资料的积累与整理。

③写出第一阶段实验报告和总结,撰写实验论文。

④搞好教学软件的搜集。

第二步、中间阶段

教研组集体备课,努力提高课堂效率。

第三步、小结阶段(2011.12.1——2012.3.31实验实施对照阶段)

1、推广先进的教学方法。通过调查、分析、比较,找出教师学生学习活动中的优缺点,推广优秀的教学模式。

2、对实验进行总结性检测。

(三)总结阶段2012.4.1——4.20.实验总结,撰写实验报告)

    1、对检测数据、资料进行统计分析。

    2、总结成果,撰写实验报告、论文、典型实验案例编辑成册,研制一批优秀的投影、录音、录像、CAI课件。。

    3、召开教科研成果汇报会

九、预测研究成果的形成

本研究成果包括:实验研究报告、现代教育技术手段优化数学教学的方案策略、教学设计、典型案例、优秀教学软件等编辑成册。

十、研究人员的组织

组长:吴捍强

实验教师:谢燕霞、胡丽玲、赵颖

十一、实验研究的保障措施

1、实验组负责制定实验课题,实验研究计划和实施方案,并在实施过程中不断修改和完善实验方案。

2、加强师资培训。对实验教师的培训贯穿于实验的全过程,采用“请进来,走出去”和“个人自学与集体培训”等方式,不断提高实验教师的科研水平,做到培训有针对性,内容有指导性,效果有显著性。

3、加强对实验的全程管理,坚持实验组集体备课,研制教学软件,设计训练方案。负责检测人员对实验教师的课堂教学效果进行适时地、有计划的检测。

4、加强实验班的横向交流,通过互听互评等形式取人之长、补己之短,不断改进和完善实验研究工作。

5、每月一次专题实验研讨活动,谈经验、述体会,共同进步。

6、课题组负责搜集实验课例、教案、随想、论文、个案分析和自制的教学软件等实验资料。


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