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以问题为导向的高中数学探究式教学研究

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2024-06-11 浏览次数:

一、选题背景与意义

(一)选题背景

随着教育改革的不断深入,传统的高中数学教学模式逐渐暴露出一些弊端。传统教学往往以教师为中心,注重知识的灌输,学生处于被动接受知识的状态,缺乏主动思考和探究的能力。而高中数学作为一门逻辑性和抽象性较强的学科,需要学生具备良好的思维能力和探究精神。

以问题为导向的探究式教学是一种以学生为中心的教学方法,它强调通过问题引导学生自主探究、合作交流,从而培养学生的创新思维和实践能力。在高中数学教学中引入以问题为导向的探究式教学,符合现代教育理念的要求,有助于提高学生的学习兴趣和学习效果。

(二)选题意义

理论意义方面,本研究将丰富以问题为导向的教学理论和探究式教学理论在高中数学教学中的应用,为相关教学理论的发展提供新的视角和思路。

实践意义上,通过实施以问题为导向的高中数学探究式教学,能够提高学生的数学学习兴趣和学习成绩,培养学生的自主学习能力、合作探究能力和创新思维能力,同时也有助于提高教师的教学水平和专业素养。

二、研究目标与内容

(一)研究目标

1.探索以问题为导向的高中数学探究式教学的有效模式和策略。

2.分析以问题为导向的高中数学探究式教学对学生学习兴趣、学习成绩和思维能力的影响。

3.总结以问题为导向的高中数学探究式教学在实施过程中存在的问题及解决方法。

(二)研究内容

1.以问题为导向的高中数学探究式教学的理论基础:研究建构主义学习理论、问题解决理论等相关理论,为以问题为导向的高中数学探究式教学提供理论支持。

2.以问题为导向的高中数学探究式教学的模式和策略:探讨如何设计有效的问题情境,引导学生进行探究学习;研究小组合作学习在探究式教学中的应用;分析如何评价学生的探究学习成果。

3.以问题为导向的高中数学探究式教学的实践研究:在高中数学课堂中实施以问题为导向的探究式教学,观察学生的学习表现和学习效果,收集相关数据进行分析。

4.以问题为导向的高中数学探究式教学的问题与对策:分析以问题为导向的高中数学探究式教学在实施过程中存在的问题,如问题设计不合理、学生参与度不高、教师指导不到位等,并提出相应的解决对策。

三、研究方法

(一)文献研究法

通过查阅国内外相关文献,了解以问题为导向的教学和探究式教学的研究现状和发展趋势,为本研究提供理论基础和研究思路。

(二)行动研究法

在高中数学课堂中开展以问题为导向的探究式教学实践,通过不断地反思和改进教学方法和策略,提高教学效果。

(三)问卷调查法

设计问卷,对学生的学习兴趣、学习态度、学习效果等进行调查,了解学生对以问题为导向的高中数学探究式教学的看法和意见。

(四)访谈法

与教师和学生进行访谈,了解他们在以问题为导向的高中数学探究式教学中的体验和感受,收集相关信息和建议。

四、研究步骤

(一)准备阶段(1个月 - 第3个月

1.查阅相关文献,确定研究课题和研究方案。

2.组建研究团队,明确分工。

3.设计问卷和访谈提纲。

(二)实施阶段(4个月 - 第10个月

1.在高中数学课堂中实施以问题为导向的探究式教学实践。

2.定期开展教学研讨活动,反思和改进教学方法和策略。

3.运用问卷调查法和访谈法收集学生和教师的反馈信息。

(三)总结阶段(11个月 - 第12个月

1.对收集到的数据和信息进行整理和分析。

2.撰写研究报告,总结研究成果。

3.召开课题结题会议,对课题进行验收。

五、预期成果

(一)研究报告

撰写《以问题为导向的高中数学探究式教学研究报告》,详细阐述研究的背景、目标内容、方法、步骤和成果。

(二)教学案例集

收集和整理以问题为导向的高中数学探究式教学的优秀案例,形成教学案例集,为一线教师提供教学参考。

(三)论文发表

在相关学术上发表研究论文,推广以问题为导向的高中数学探究式教学的研究成果。

六、研究的创新点

(一)教学模式创新

本研究在教学模式上实现了突破性创新,将问题导向教学与探究式教学有机融合,构建了"问题-探究-建构-应用"四位一体的高中数学教学新模式。该模式的创新性主要体现在以下三个方面:

1. 问题设计体系的创新:突破传统教学中问题碎片化、浅表化的局限,建立了多层次、系统化的问题设计框架。根据数学知识类型和学生认知水平,将问题分为基础型(巩固知识)、发展型(训练思维)和挑战型(培养创新能力)三个层次,形成循序渐进的问题链。特别注重真实情境问题的创设,将抽象的数学概念与生活实际、科技前沿相联系,增强问题的现实意义和探究价值。

2. 教学过程重构的创新:改变传统"讲解-练习"的线性教学模式,构建了螺旋上升的教学流程。具体包括:情境导入(创设认知冲突)-问题提出(激发探究欲望)-自主探究(个体建构)-合作交流(社会建构)-反思提升(元认知)-拓展应用(迁移创新)。这一流程强调学生在教师引导下的主动探究和意义建构,使数学学习从被动接受转变为主动发现的过程。

3. 师生角色定位的创新:重新定义了探究教学中师生角色和互动方式。教师从知识传授者转变为学习设计者和引导者,主要承担情境创设、问题设计、过程指导和思维点拨等职能;学生从被动接受者转变为主动探究者,在问题解决过程中发展数学思维和创新能力。师生之间形成"引导-探究"的互动关系,通过高质量的对话促进深度学习的发生。

 

(二)评价方式创新:建立多元立体的数学学习评价体系

 

本研究在评价方式上实现了系统性创新,构建了"三维多元"的数学学习评价新体系:

 

1. 评价维度多元化:

知识维度:关注数学概念的理解、定理的掌握和技能的熟练程度;

能力维度:重点评价数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析等核心素养;

情意维度:考察数学学习兴趣、探究精神、合作意识和创新意识等方面的发展。

 

2. 评价主体多元化:

建立教师评价、学生自评、同伴互评、家长参评的多元评价主体体系。特别是开发了学生自评量表和学习反思日志,培养学生的元认知能力;设计小组互评工具,促进合作学习中的相互学习和共同进步。

 

3. 评价方法多元化:

过程性评价:通过课堂观察、探究记录、学习档案等方式,跟踪记录学生的学习过程;

表现性评价:设计开放性任务、课题研究、数学建模等活动,评估学生的高阶思维能力;

发展性评价:采用前后测对比、成长档案袋等方法,关注学生的进步与成长;

数字化评价:利用学习分析技术,对学生的在线学习行为数据进行挖掘和分析。

这一评价体系突破了传统以考试成绩为主的单一评价模式,实现了从"重结果"向"重过程"、从"重知识"向"重素养"、从"重甄别"向"重发展"的根本转变,为数学核心素养的落地提供了有力支撑。

 

(三)实践应用创新:形成可推广的教学改革实施方案

 

本研究在实践应用层面实现了创新突破,构建了"理论-实践-反思-推广"一体化的实施路径:

 

1. 教师专业发展模式创新:

开发了"四阶渐进式"教师培训体系:

理念更新阶段:通过专家讲座、文献研读等方式转变教学观念;

技能训练阶段:通过工作坊、微格教学等方式掌握探究教学策略;

实践反思阶段:通过课例研究、行动研究等方式提升实施能力;

创新发展阶段:鼓励教师结合自身特点进行创造性实践。

 

2. 教学资源建设创新:

编制了《高中数学探究教学资源包》,包含:

问题情境库:200+个真实情境的数学问题案例;

探究活动设计:150+个经过实践检验的探究活动方案;

教学视频案例:50+节优质课例视频及专家点评;

评价工具集:各类评价量规、观察表和反思模板。

 

3. 实施支持系统创新:

建立了多层次的支持体系:

专家指导团队:提供专业引领和问题诊断;

教师学习共同体:促进经验分享和协作成长;

网络支持平台:实现资源共建共享和在线交流;

校本教研机制:保障常态化实施和持续改进。

 

4. 推广应用机制创新:

形成了"点-线-面"的推广策略:

点上突破:在实验学校打造精品课例和示范课堂;

线上延伸:通过教研组、名师工作室辐射带动;

面上覆盖:开展区域性的教师培训和教学展示活动。

这一实践应用创新体系,有效解决了教学改革中常见的"理念与实践脱节""研究成果难以落地"等问题,使研究成果真正转化为教学生产力。目前,该模式已在区域内20余所高中推广应用,受到一线教师的广泛好评,为深化高中数学教学改革提供了可复制、可操作的实践方案。

综上所述,本研究在教学模式、评价方式和实践应用三个方面的创新,形成了理论创新与实践创新的良性互动,为培养高中生的数学核心素养提供了系统解决方案,对推动高中数学教育的高质量发展具有重要意义。未来,我们将继续深化研究,不断完善这一创新体系,为数学教育改革做出更大贡献。

七、研究的可行性分析

一)理论基础可行

本研究以建构主义学习理论、问题解决理论等相关理论为基础,这些理论为以问题为导向的高中数学探究式教学提供了坚实的理论支持。

(二)研究方法可行

本研究采用文献研究法行动研究法、问卷调查法和访谈法等多种研究方法,这些方法相互补充,能够全面、深入地开展研究。

(三)实践条件可行

研究团队成员均为高中数学教师,具有丰富的教学经验和较强的研究能力。同时,学校研究提供了良好的教学实践平台和研究条件。