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初中生数学思维能力培养的课堂提问策略设计

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2023-09-20 浏览次数:

一、选题背景与意义

(一)选题背景

在初中数学教学中,培养学生的思维能力是核心目标之一。课堂提问作为教学过程中的重要环节,对于引导学生思考、激发学生兴趣、促进学生思维发展具有关键作用。然而,当前初中数学课堂提问存在诸多问题,如提问方式单一、问题缺乏启发性、提问时机把握不当等,导致课堂提问未能充分发挥其应有的作用,学生的思维能力培养受到一定限制。

(二)选题意义

本课题的研究有助于改进初中数学课堂提问的质量,提高课堂教学效率。通过设计科学合理的课堂提问策略,能够激发学生的学习兴趣,引导学生积极思考,培养学生的逻辑思维、创新思维和批判性思维等能力。

二、研究目标与内容

(一)研究目标

1. 现状诊断与问题剖析本研究旨在通过系统调研,全面把握当前初中数学课堂提问的实施现状,深入剖析存在的突出问题。研究将重点关注提问内容的设计质量、提问时机的把握、师生互动的有效性等关键维度,揭示制约学生数学思维能力发展的课堂提问瓶颈。

2. 策略创新与体系构建基于初中生认知发展规律和数学学科特点,研究致力于开发一套促进学生思维发展的课堂提问策略体系。该体系将突破传统低阶问题为主的提问模式,构建包含记忆型、理解型、应用型、分析型、评价型和创造型问题的完整梯度。策略设计将特别注重问题链的递进性设计,通过系列问题的有机组合,引导学生思维由浅入深、由表及里地发展,实现从具体运算到形式运算的思维跃迁。

3. 实证检验与效果评估研究将通过严格的教学实验,科学验证所设计提问策略的实际效果。采用前测-干预-后测的研究设计,通过标准化测试、课堂观察、学生访谈等多种方法,多维度评估策略对学生逻辑推理、空间想象、数学建模等核心思维能力的影响。重点关注策略对不同学业水平学生的差异化效果,为个性化教学提供依据。

(二)研究内容

1. 课堂提问现状的多维调研研究将采用混合研究方法,全面考察初中数学课堂提问现状。通过设计教师问卷,调查提问频次、问题类型、候答时间等量化指标;运用课堂观察量表,记录师生问答互动的质性特征;结合教师访谈,深入了解提问设计的意图与反思。调研将特别关注"虚假提问"(如仅追求标准答案)、"替代思维"(如过度提示)等常见问题,分析其背后的教学观念成因,为策略设计提供问题导向。

2. 学生思维发展的规律研究基于皮亚杰认知发展理论和数学思维研究最新成果,系统分析初中生数学思维的特点。研究内容包括:形式运算思维的形成过程;代数思维与几何思维的差异;数学语言与逻辑思维的互动关系等。通过课堂观察和学生作品分析,归纳不同年级学生在问题解决中表现出的典型思维特征,建立数学思维能力发展的阶段性框架,为分层提问设计提供科学依据。

3. 提问策略的系统设计研究将开发"三维度"提问策略框架:认知维度设计问题梯度,确保问题链覆盖布鲁姆分类法的各层次;情境维度创设实际问题情境,增强提问的探究性和现实意义;互动维度优化问答方式,促进深度对话和思维碰撞。具体策略包括:概念形成阶段的追问策略、问题解决阶段的逆向提问策略、复习巩固阶段的变式提问策略等。每种策略都将提供典型示例和实施要点,增强可操作性。

4. 教学实验与效果验证选取实验班和对照班开展对比研究,实验班系统应用设计的提问策略,对照班维持常规教学。通过以下方法评估效果:采用标准化思维测试工具进行前后测对比;录制分析典型课例中的师生对话质量;收集学生的问题解决过程和数学写作作品。数据分析将关注思维品质的变化,如思维的深刻性、灵活性、批判性和创造性等,全面评估策略的实施效果。同时通过教师反思日志,收集策略实施的改进建议。

三、研究方法

(一)文献研究法

本研究将系统梳理国内外关于数学课堂提问与学生思维能力培养的研究成果。通过检索中国知网、万方数据库、ERIC、Web of Science等学术数据库,收集近十年来的相关文献资料。重点分析三个方面的内容:一是课堂提问的理论基础,包括社会建构主义理论、最近发展区理论等在提问设计中的应用;二是数学课堂提问的类型学研究,包括开放式问题与封闭式问题、低认知水平问题与高认知水平问题的分类与效果比较;三是数学思维能力培养的实证研究,特别是不同提问策略对学生逻辑思维、创造性思维等核心能力的影响机制。

(二)问卷调查法

本研究将设计两套问卷分别针对教师和学生。教师问卷主要调查:课堂提问的设计意图与实施情况(如问题类型分布、候答时间控制等)、对提问效果的自我评估、面临的困难与培训需求等。学生问卷着重了解:对不同类型问题的反应与偏好、提问对其思维过程的帮助程度、期望的提问方式等。问卷采用Likert五级量表与开放式问题相结合的形式,兼顾量化分析与质性洞察。调查对象将覆盖不同地区、不同类型学校的师生,采用分层抽样方法确保样本代表性。

(三)课堂观察法

研究将开发标准化的课堂观察量表,从四个维度记录分析提问行为:一是提问设计维度,包括问题的认知水平、数学内容深度、情境真实性等;二是提问实施维度,包括提问时机、对象选择、候答时间等;三是反馈引导维度,包括教师理答方式、追问策略、错误处理等;四是学生反应维度,包括参与广度、思维深度、情感态度等。观察过程将采用全程录像与现场记录相结合的方式,选取概念教学、问题解决、复习巩固等不同课型进行多轮观察。

(四)教学实验法

实验采用前测-干预-后测的设计方案。在实验班系统实施本研究设计的提问策略:在新知探究阶段侧重采用"问题串"引导概念形成;在例题讲解阶段运用"变式提问"促进迁移应用;在课堂小结阶段通过"反思性提问"培养元认知能力。对照班保持常规教学方式。实验周期为一个学期,期间定期收集两组学生的数学思维能力测评数据、课堂参与表现、问题解决作品等资料。采用协方差分析等方法处理实验数据,控制前测差异的影响,准确评估策略的净效应。

(五)案例分析法

本研究将选取三类典型课例进行深度分析:优质示范课例、策略实验课例和问题凸显课例。案例分析采用"背景-设计-实施-效果"的四步框架,通过以下方法收集资料:教案文本分析、课堂录像编码、师生课后访谈、学生作品分析等。重点关注四个分析要素:一是问题设计的思维导向性,二是提问序列的逻辑连贯性,三是师生互动的思维激发度,四是学生产出的思维品质。

四、研究步骤

(一)准备阶段(1-4个月

1. 确定研究课题,成立研究小组。

2. 查阅相关文献资料,了解研究现状和发展趋势。

3. 设计调查问卷和课堂观察记录表。

(二)调查阶段(5-10个月

1. 发放调查问卷,对初中数学教师和学生进行调查。

2. 深入初中数学课堂,进行课堂观察。

3. 对调查和观察数据进行整理和分析,了解当前初中数学课堂提问的现状和存在的问题。

(三)策略设计阶段(11-14个月

1. 分析初中生数学思维能力的特点和培养目标。

2. 根据调查结果和思维能力培养目标,设计课堂提问策略。

3. 邀请专家对设计的策略进行论证和修改。

(四)实施与验证阶段(15-20个月

1. 在初中数学课堂教学中实施所设计的课堂提问策略。

2. 定期对学生的数学思维能力进行测试和评估,收集教学反馈信息。

3. 根据反馈信息,对策略进行调整和完善。

(五)总结阶段(21-24个月

1. 对研究过程和结果进行总结和分析。

2. 撰写研究报告和论文,总结研究成果。

3. 组织专家对研究成果进行鉴定和验收。

五、预期成果

(一)研究报告

撰写《初中生数学思维能力培养的课堂提问策略设计研究报告》,详细阐述研究的背景、目标、内容、方法、步骤和结果,总结研究成果和经验教训。

)教学案例集

收集和整理具有代表性的初中数学课堂教学案例,形成教学案例集,为教师提供教学参考。

)课堂提问策略方案

制定一套适合初中生数学思维能力培养的课堂提问策略方案,包括提问的时机、方式、问题类型等,供教师在教学中使用。

六、研究的创新点

(一)理论创新

本课题将数学思维能力培养与课堂提问策略设计相结合,深入研究两者之间的内在联系和作用机制,丰富和完善了初中数学教学理论。

(二)方法创新

采用多种研究方法相结合的方式,全面、深入地研究初中数学课堂提问和学生思维能力培养问题。同时,通过教学实验验证策略的有效性,为教学实践提供科学依据。

(三)策略创新

设计具有针对性、启发性和层次性的课堂提问策略,注重问题的开放性和探究性,能够激发学生的学习兴趣和思维活力,培养学生的创新思维和实践能力。

七、研究的可行性分析

(一)理论基础

本课题的研究以教育学、心理学等相关理论为基础,如建构主义学习理论、问题解决理论等,为研究提供了坚实的理论支持。

(二)实践基础

研究团队成员具有丰富的初中数学教学经验和研究经验,对初中数学课堂教学和学生思维能力培养有深入的了解。同时,学校为课题提供了良好的实践平台和教学资源。

(三)人员保障

研究团队成员具备扎实的专业知识和研究能力,能够保证课题研究的顺利进行。

(四)时间保障

本课题研究计划安排合理,时间充足,能够保证研究工作按照计划有序进行。