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基于项目学习的小学数学跨学科教学模式研究

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2023-03-22 浏览次数:

一、课题背景与意义

随着教育改革的不断深化,小学数学教育面临着新的挑战与机遇。传统的数学教学往往注重知识的传授,而忽视了学生的能力培养,导致学生解决实际问题时缺乏创新思维和综合运用知识的能力。跨学科项目学习作为一种以学生为主体的教学模式,强调知识与实践、学科间的整合,有助于培养学生的综合素质。因此,将跨学科项目学习融入小学数学教学,对于提高学生的数学素养、培养学生的创新能力和实践能力具有重要意义。

小学数学作为基础教育的重要组成部分,是学生认知、思维和能力发展的关键期。通过跨学科项目学习,学生能够在真实情境中体验到知识的应用价值,加深对基础知识的理解,激发创造力和想象力,为未来的终身学习打下坚实的基础。跨学科项目学习不仅能够提高学生的学术能力,还能培养他们的团队合作、批判性思维和解决问题的能力。同时,小学数学立足于生活,以任务为指导,以解题为主线,丰富各学科之间的相互渗透,让学生在学习中体验到数学的快乐。

跨学科教学还能推动教育公平的实现。在数学教育中,不同地区和不同学校的教育资源差异可能导致教育质量的不均衡。而通过跨学科的教学设计,可以借助互联网等资源平台,进行远程互动、资源共享等方式,弥补教育资源的不足。

二、国内外研究现状

(一)国内研究现状

在我国,跨学科项目学习作为一种新型的教学模式,近年来得到了广泛的关注和应用。特别是在小学数学教育领域,越来越多的教师和研究人员开始探索跨学科项目学习的融入策略和实施模式。一些研究已经取得了初步成果,提出了跨学科项目学习在小学数学教学中的基本原则、实施步骤和评价标准。然而,整体上,跨学科项目学习在小学数学教学中的研究还处于起步阶段,存在许多亟待解决的问题,如教师对跨学科项目学习的认识不足、跨学科项目学习在小学数学教学中的融入程度不够、学生对跨学科项目学习的参与度不高等。

(二)国外研究现状

在国外,跨学科项目学习已经成为中小学教学中广泛采用的模式。例如,Bruce Campbell的学习中心、Thomas Armstrong的活动中心、David Lazear的全年课程机会,以及Sally Berman和Lilian Katz等人设计的跨学科项目学习等。在德国,M.路德维希提出的“项目导向的数学教学设计”得到了某些联邦州文教部的认可,并正在德国学校推广。英国牛津大学出版社2009年出版的《数学链接》教材中,也包含了丰富的数学项目学习课程资源。这些实践为小学数学跨学科项目学习提供了宝贵的经验和启示。

三、研究目标与内容

(一)研究目标

本研究旨在探讨跨学科项目学习在小学数学教学中的融入策略和实施模式,以期为我国小学数学教育改革提供理论依据和实践参考。具体来说,研究目标包括:

1. 分析跨学科项目学习在小学数学教学中的现状及存在的问题;

2. 探讨跨学科项目学习在小学数学教学中的融入策略;

3. 构建跨学科项目学习在小学数学教学中的实施模式;

4. 验证跨学科项目学习在小学数学教学中的有效性。

(二)研究内容

为实现上述研究目标,本研究将围绕以下几个方面展开:

1. 跨学科项目学习现状分析:通过问卷调查、访谈等方式,收集一线教师和学生的意见和建议,分析跨学科项目学习在小学数学教学中的现状及存在的问题。

2. 融入策略研究:基于现状分析,探讨跨学科项目学习在小学数学教学中的融入策略,包括教学内容的选择、教学方法的设计、教学资源的配置等。

3. 实施模式构建:结合具体案例,构建跨学科项目学习在小学数学教学中的实施模式,包括项目设计、分组分工、探究实践、展示反思等环节。

4. 有效性验证:通过对比分析法,验证跨学科项目学习在小学数学教学中的有效性,探讨其对学生数学素养、创新能力和实践能力的影响。

四、研究方法与策略

本研究将采用多种研究方法相结合的方式进行,以确保研究的科学性和有效性。具体研究方法如下:

1. 文献法:通过查阅国内外相关文献,了解跨学科项目学习的理论体系,为后续研究提供理论支撑。

2. 实证研究法:通过问卷调查、访谈等方式,收集一线教师和学生的意见和建议,分析跨学科项目学习在小学数学教学中的现状及存在的问题。

3. 案例分析法:选取具有代表性的跨学科项目学习案例,分析其在小学数学教学中的融入策略和实施效果。

4. 对比分析法:对比传统教学与跨学科项目学习在小学数学教学中的差异,探讨跨学科项目学习的优势。

在研究策略上,本研究将注重理论与实践相结合,通过实证研究验证理论假设,通过案例分析提炼实践经验,最终形成一套系统的跨学科项目学习融入小学数学教学的策略体系。

五、跨学科教学模式

跨学科项目式学习(Interdisciplinary Project-Based Learning, IPBL)正逐渐成为一种主流的教学方法。它强调通过解决实际问题来促进学生的学习,将不同学科知识融合在一个综合性的项目中。以下为本研究中跨学科教学模式的具体设计:

(一)设定目标与情境

对于小学生而言,设定一个贴近生活的学习情境至关重要。例如,在“规划梦想中的学校花园”项目中,目标是让学生运用所学数学知识规划一个美丽的校园花园。这一项目将涉及面积计算、比例尺应用、成本预算等数学问题,同时也涵盖植物生长周期(科学)、艺术美感(美术)以及社区参与(社会学)等方面的知识。通过这样的项目,学生能够将抽象的数学知识与实际生活紧密联系起来。

(二)分组与分工

学生们被分成若干小组,每个小组负责花园的不同部分,如花卉区、蔬菜区或休闲区。每名成员根据自己的兴趣选择一个角色,比如设计师、测量员、采购员等。这种分工方式能够确保每个孩子都能找到适合自己的位置,并且学会如何在团队中发挥作用。

(三)探究与实践

在探究与实践环节,学生需要结合不同学科的知识解决实际问题。以“规划梦想中的学校花园”项目为例,学生需要进行以下活动:

1. 数学元素:使用卷尺、米尺等工具测量现有空间的尺寸,并绘制平面图;决定哪些区域应该设计成圆形、矩形或其他形状,并解释选择特定形状的原因;了解并使用比例尺将实际尺寸缩小到图纸上;计算不同区域的面积和周长,为种植计划提供依据。

2. 科学:研究植物的种类、生长需求,了解土壤成分对植物的影响,以便选择合适的植物进行种植。

3. 美术:结合色彩理论,挑选搭配颜色和谐的花卉,设计美观的景观。

4. 语言文学:撰写关于花园的故事或者诗歌,表达自己对理想花园的理解。

5. 信息技术:利用计算机软件制作幻灯片展示成果,或是创建电子表格来管理财务记录。

(四)展示与反思

完成所有工作后,各小组向全班同学展示他们的设计方案。这是一个非常重要的环节,因为它不仅能增强学生的自信心,还可以让他们从其他人的反馈中获得改进意见。之后,教师引导大家共同讨论整个项目的优缺点,鼓励孩子们思考如果重新开始会做出哪些调整。

六、预期研究成果

本研究预期将取得以下成果:

1. 一份详细的研究报告:包括跨学科项目学习在小学数学教学中的现状分析、融入策略、实施模式及有效性验证等内容,为我国小学数学教育改革提供理论依据和实践参考。

2. 一套适用于小学数学教学的跨学科项目学习案例集:通过收集和整理具有代表性的跨学科项目学习案例,为教师提供可借鉴的教学资源。

3. 一份教学实践指导手册:供教师参考和借鉴,帮助教师更好地实施跨学科项目学习。

4. 一系列学术研究成果:包括论文、研究报告等,发表在相关学术期刊上,提升研究的社会影响力。

七、研究步骤计划

本研究将分为以下几个阶段进行:

1. 第一阶段(1-3个月):通过文献法,梳理跨学科项目学习的理论体系,了解国内外在这一领域的研究动态和成果,为后续研究提供理论支撑。

2. 第二阶段(4-6个月):采用实证研究法,通过问卷调查、访谈等方式,收集一线教师和学生的意见和建议,分析跨学科项目学习在小学数学教学中的现状及存在的问题。

3. 第三阶段(7-9个月):结合案例分析法,探讨跨学科项目学习在小学数学教学中的融入策略,构建实施模式。选取具有代表性的跨学科项目学习案例,分析其在小学数学教学中的融入策略和实施效果,形成初步的实施模式。

4. 第四阶段(10-12个月):通过对比分析法,验证跨学科项目学习在小学数学教学中的有效性。选择实验班级和对照班级,对比传统教学与跨学科项目学习在小学数学教学中的差异,探讨跨学科项目学习的优势。

5. 第五阶段(13-15个月):撰写研究报告,总结研究成果。整理学术成果,包括研究报告、论文、教学实践指导手册等,为小学数学教育改革提供理论依据和实践参考。

6. 第六阶段(16-19个月):研究成果的推广与应用。将研究成果推广到其他学校和地区,促进小学数学教育的改革与发展。同时,持续跟踪和评估研究成果的应用效果,不断完善和优化跨学科项目学习在小学数学教学中的实施策略。

本研究将严格按照研究步骤计划进行,确保研究的顺利进行和研究成果的质量。通过本研究,我们期望能够为小学数学教育提供一套实用的跨学科项目学习融入策略,推动小学数学教育的改革与发展。