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《基于数学支撑平台培养小学生数学思维能力的研究与实践》课题的核心概念及其界定

    
        课 题 名 称 :《基于数学支撑平台培养小学生数学思维能力的研究与实践》
        负   责  人      :  张树全           
        承 担 单 位 :吉林省伟德国际下载
        承 担 单 位 :东北师大理想软件股份有限公司 
        填 表 日 期  : 2014年2月16日    

一、 课题的核心概念及其界定
《数学课程标准》指出:“数学是人类生活的工具,对数学的认识不仅要从数学家关于数学本质的观点去领悟,更要从数学活动的亲身实践中去体验。”数学学习的本质,是数学思维活动的过程。因此,培养学生思维能力,是数学教学中极为重要的任务。国内外一系列研究表明:学生学习数学的一切能力中,思维能力居于核心地位。
数学思维能力主要是指抽象的逻辑思维能力和空间想象能力。顾名思义,数学思维是人们进行数学活动(如数学学习,教学,研究,应用等)过程中的思维,而思维有形象思维与逻辑思维之分。所以,数学思维能力是指对一切数学材料(包括数量关系和几何图形)的具体形象思维能力与抽象逻辑思维能力。具体而言,小学生的数学思维能力主要可以分为三种,即逻辑推理能力、想象能力(对数量关系的想象能力与对空间图形的想象能力)、以及分析与解决数学问题的能力。
东师理想学科支撑平台是一个很好的数字化学习资源,它能在数学课堂上为培养学生的数学思维能力创造条件和提供保障。它是一个工具性软件,能够以集中方式部署、云端结合方式运行,支持在线更新。以云端网络服务器中心,通过从云端下载的教学软件和资源等教学相关的媒体资源,制作并展示课堂相关教学内容。同时将学科符号可编辑化、知识内容可视化、学习环境个性化等。它改变传统的课堂教学模式,突破时间和空间限制,节省课堂教学的时间,加大课容量,并充分展示基于云网络的课堂教学的教学优势,实现教学方法和手段的创新,激发学生的求知欲和学习兴趣,培养学生数学思维的深刻性、灵活性、敏捷性和独创性,提高学生的数学思维能力。
二、研究现状、意义及研究价值                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       
《基于数学支撑平台,培养小学生数学思维能力的研究与实践》的课题实验在国内的研究并不多见,而在通化这一区域内我校更是开辟了此课题实验研究的先河,目前仍尚属首例。我们打算以此课题的研究填补区域内这一领域的空白,并带动区域内教育科研的发展。而目前我校学生的数学学习现状是:(1)听课时只是被动地接受知识,只知其然,未思考其所以然,满足于一知半解,没有认真地参与思维活动,更谈不上理解。(2)平时为完成任务而做作业,解题过程中模仿思维成分较多,分析、创新思维成分较少,迁移思维能力较弱。(3)知识点杂乱无章地堆积在头脑中,没有形成正确、合理、有序的认知结构,故不可能灵活运用。正因如此,所以培养学生数学思维能力是目前我校亟待要研究和解决的问题。因此,以数学知识为载体,通过对思维的激活与调控,有效地培养和提高学生的数学素养,也就成为我校数学教师所应当关注的问题。
同时我们通过大量地查阅资料发现,现在对在网络环境下,培养小学生思维能力的课题实验研究为数并不多,有的学校因研究的范围比较宽泛、学科选择比较多等原因,导致最终研究的成果不突出,研究的价值也并不高。而纵观现在的数学课堂,总觉得多了些生活味,少了些数学味;多了些形式的热闹,少了些思维的碰撞,小学生数学思维能力总体上较低。从优中差三种等级的学生来看,在数学思维总体上都具有不同的发展水平及特点:总的来说,优等生达到了较高发展水平,中等生处于中等发展水平,后进生尚处于较低层次的水平,而且我们从调查中也明显看到,即使是优中等生,他们的思维能力,尤其是数量关系的想象能力显得颇为薄弱。基于此,我校决定利用两年时间开展以数学学科研究为突破口,从低中高年段中分别确定不同的数学学科骨干和带头人为引领的课题实验研究,旨在通过改变教师的教学方式和学生的学习方式,探索出培养小学生数学思维能力的有效途径和方法,从而提升课堂教学效率和质量,使学生更智慧、更敏锐,实现创新型人才的培养。
三、 课题研究的目标和内容
(一)研究目标
1.通过此研究,探索出培养小学生数学思维能力的途径和方法;
2.通过此研究,探索出基于平台下,改变原有课堂教学模式的策略;
3.通过此研究,尝试开发与建设学校的信息化教学资源。
(二)研究内容
1.基于支撑平台,在各年段数学教学中探索出培养学生思维能力的途径和方法。
在课题的研究过程中,我们紧紧依托平台,让学生在数字化环境下,通过实现人机互动、师生互动、生生互动和生本互动,改变原有的学习方式,变被动接受为主动探究,变生硬地教为主动地学,努力探索通过“激趣引入——自主探究——合作交流——深入探索——测试训练”的方式循序渐进地培养学生的逻辑推理能力和空间想象能力,使学生的数学思维能力得到培养和提高。
2.基于支撑平台,改变原有课堂教学模式的同时,探索中高年段学生数学个性化自主学习的新模式。
在数字化环境下,教师将信息技术与学科教学有效整合,教师和学生可以进行相应的教与学的活动。老师与学生可以在互动讨论教学中,开展启发探究合作式的有效教学模式探讨。教学中鼓励教师充分运用信息化教学手段,充分体现为学生服务的理念,大力开展以学习者为中心的教学新模式:在低年段教学中,基于平台积极培养学生通过白板交互动手操作学习,实现知识的吸收和内化;中高年段学生积极倡导交互环境下的自主合作探究的个性化学习,提高思维能力。
3.依托支撑平台,在课题研究过程中尝试进行信息化教学资源的开发与建设。
面对教育信息化发展的改革浪潮,基于学科支撑平台的智慧教育课堂教学的研究,在课题的研究过程中,我校同时要大力开展信息化教学资源的开发与建设。我们以东师理想学科教学工具为教学载体,教师们能够快速地实现备课、上课、师生互动等教学活动,同时,能够准确、即时地从云端进行资源的上传和下载、共享,实现个性化教学课件的制作和发布等,形成自己的现代化教学方式,提高工作效率,从而降低教师备课、资源查找等相关教学准备的时间和精力。而东师理想学科教学工具内嵌的教学资源和教学工具同时也能嵌入到 MS Word/PowerPoint中,方便快捷地、有针对性地帮助教师完成个性化教学课件或是教学活动的设计,提高学生求知欲和学习情趣的同时,更加提升了整体的教学效率和教学质量,给教师提供了更好地能够实现教学方式、方法创新的平台。
基于学科支撑平台的信息化教学资源的研究、开发和建设将有助于学校内部较好教学资源的共享;互动性、个性化的学习方式,更是推进了智慧教育的信息化进程。在信息化教学环境下,能充分培养和提高学生的思维能力,为学生的自主学习、探究学习、协作学习奠定了基础。
四、主要观点与可能的创新之处
1.主要观点:
在研究中我们重点探索基于数学支撑平台,运用交互式电子白板这一终端,充分体现教师信息化教学资源的应用与提高,在课堂教学中突出以学生为主体,积极倡导人机互动、生本互动下的学生自主、合作、探究学习,把“问的权力、读的时间、讲的机会、做的过程”还给学生,鼓励其积极参与。注意引导启发学生主动地去“发现”规律和“应用”规律,合理把握教学中的生成点和创新点,进而探索出培养小学生思维能力的方法和途径,形成数学特色。
2.创新之处:
在数字化网络环境下,在课题的实验研究过程中,我校所采用的东师理想数学支撑平台依托网络云端,并提供了 EduOffice组件工具,无缝集成与Office2007、Office2010、Office2013各个版本的Word和PowerPoint产品,实现了与 MS Word/PowerPoint集成,一键式插入使得资源使用更为方便快捷,有效节省教师教学资源的下载时间,进而完成课堂教学。课堂教学过程将学科符号编辑化、知识内容可视化、学习环境个性化等,改变了传统的课堂教学模式,突破了时间和空间限制,节省了课堂教学的时间,加大了课容量,并充分展示了基于云网络的课堂教学的教学优势,实现了教学方法和手段的创新,激发了学生的求知欲和学习兴趣。
五、课题的研究思路
为了取得理想的预期效果,本课题研究着眼于数字化网络环境下,依托数学学科支撑平台,培养和提高学生的数学思维能力。从现实存在问题入手,以教师为主导,学生为主体,立足改变传统的课堂教学模式,建立自主式、合作式、探究式的教学新模式,应用信息技术创造信息化教学环境,优化教学过程,改进学习方式。丰富课堂教学效果,生成有效学习的操作要点与基本策略,实现学生学习的全面发展与提高。
依托平台,面对不同教师、不同年级,均可快速调取、生成能够符合自身需求的教学资源。以平台为载体,教师们能够快速地实现备课、上课、师生互动等教学活动。平台中内嵌的教学资源和教学工具同时也能嵌入到 MS Word/PowerPoint中,方便快捷地、有针对性地帮助教师完成个性化教学课件或是教学活动的设计。课堂教学中重视学生学法的指导,重视学生数学思维能力的培养,鼓励学生积极动脑思考问题,提高学生求知欲和学习情趣的同时,使全体学生真正参与到课堂教学中,更加提升整体的教学效率和教学质量。
六、课题的研究步骤
准备阶段:2014年3月——2014年4月   建立课题组、确定研究人员及研究策略
学校建立课题组,搜集整理学习相关资料;确定研究人员,制定开展活动的具体方案,进行课题分析研究,准备开题。并进一步研究数学支撑平台的应用策略,组织课题组成员研讨各种数学课型设计的基本思路。
实施阶段:2014年5月——2015年7月  分三个阶段进行
第一阶段:(2014年5月——2014年6月)磨合期——选取学科带头人、教学实践中拟着重培养学生的逻辑推理能力。
针对课题的实际研究情况,课题组成员根据自身和学生的实际,初步探索基于平台下着重培养学生的逻辑推理能力的课堂教学实践活动,并确定学科带头人。
第二阶段:(2014年7月——2014年12月)指导期——指导学科带头人、在课堂教学中着重培养学生的想象能力。
结合研究实际,重点指导学科带头人的课堂教学实践活动。课题组定期组织课题研讨——带头人分年段组织研究课、案例分析、反思交流等,着重培养学生的想象能力(如:对数量关系的想象能力与对空间图形的想象能力等),力求增强课题研究的有效性和实效性。
第三阶段:(2015年3月——2015年7月)示范期——学科带头人示范、教学中着重培养学生分析与解决数学问题的能力。
近一年的课题研究实践,学科带头人在研究中迅速得到锻炼和成长,在本学期里,各带头人依据自己的教学实际,进行研究成果展示——面向全校或区域内进行课堂教学示范、开展教学沙龙活动、进行论文交流等,实践中着重培养学生分析与解决数学问题的能力。“以点带面”式的开展示范、研讨和交流,促进自身成长的同时,引领和带动其他教师快速成长,并有意识地带动学校教师进行课堂教学实践改革与探索,将研究效果最大化和最优化。
总结阶段:2015年8月——2015年10月 课题组整理相关研究成果并推广、结题验收    
1.汇总成果:对本课题研究过程中取得的优秀成果进行总结、归纳、梳理成稿,在校内开展交流汇报,为本课题的进一步深入研究奠定基础。
2.成果汇报:课题组成员撰写并整理在课题研究过程中具有典型意义的案例及教学论文装订成集,将典型录相课刻录成盘,在校内观摩并适度推广。
3.成果推广:撰写课题结题报告,将优秀研究成果(经验或录像课)在本地区域内进行推广。进行课题验收工作。
七、课题研究的方法
1.行动研究法:是本课题研究的主要方法。教师要将行动与研究结合起来,教师参与研究和实践,并根据研究中遇到的具体情况,边实践、边探索、边修改、边完善,使理论与实践,成果与应用有机统一起来。
2.文献研究法:检索和收集与本课题相关的理论学习材料,通过不断学习加快实验教师的理念更新。多渠道收集、整理和运用现今国内外与课题相关的理论,以及本课题研究的进展情况,寻求理论与实践创新。
3.经验总结法:对研究过程中有价值的案例或经验,按要求进行阶段

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