支架式教学模式的高中数学课堂教学设计研究.ppt

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1、支架式教学模式的高中数学课堂教学设计研究,广州市玉岩中学 吴和贵 2013年6月21日,广州市中小学、中等职业学校第15届特约教研员结题成果汇报,一、研究的主要思路和方法,主要思路,（1）文献研究法：在查阅大量文献资料的基础上，对支架式教学相关概念进行概述，厘定传统教学设计和支架式教学设计的本质内涵、理论依据，厘定高中数学传统教学设计的弊端及带来的消极后果、高中数学支架式教学设计的基本过程及相对于传统教学的优势。,一、研究的主要思路和方法,主要方法,（2）问卷调查法：分别对学生在学习数学的兴趣、学习方式、学习习惯、教师教学方式等进行问卷调查和访谈，了解目前高中数学课堂教学现状，为接下来的实证研

2、究确定一个恰当的起点。,一、 研究的主要思路和方法,主要方法,（3）实证研究法：在对目前高中数学课堂教学现状进行调查分析的基础上，开展运用支架式教学设计进行教学的实证研究。通过对比实验，以检验实施支架式教学后，对学生学习数学的兴趣；教师的教学行为方式；学生的学习态度和数学学习方式；学生的主体意识，实践能力、选择能力、自主探究合作能力；学生的数学学业成绩等方面所带来的变化。,一、研究的主要思路和方法,主要方法,（4）实验总结法：通过对课堂教学实验的整理与分析，了解实证研究之后给课堂教学所带来的变化。根据实证研究结果，得出若干研究结论并有针对性地提出若干教学建议和一些尚待解决的问题，为本研究的进一

3、步推广，以及广大数学教师在今后继续运用支架式教学设计进行课堂教学时提供有价值的参考和借鉴。,一、研究的主要思路和方法,主要方法,二、本课题的选题背景及研究意义,(1) 选题背景 课堂是课程改革的主阵地，而课堂教学的优劣很大程度上取决于课堂教学设计，然而，传统的数学教学设计强调的是以教定学和以本为本，它反映的是僵化封闭的课程观和“知识传递”式的教学观，课堂上带来的是教路和学法单一，目标和评价单一，课堂师生关系定位于单向的控制关系。其后果是学生思考的权利被剥夺，出现非人性化现象和教与学的对立，是对差异性、多元性的漠视，导致学生只会死记硬背，而缺少质疑的能力、创新的能力，这实际上是对学生智慧的扼杀与

4、个性的摧残。,(1)选题背景 传统教学设计由于存在过分的预设和控制的弊端，既不能保证教学质量和效率，又不利于学生创新精神和实践能力的培养，更不能适应21世纪对人才的需求。通过理论学习发现，基于建构主义理论和维果茨基“最近发展区”理论的支架式教学是解决上述问题的有效的教学模式之一。教师教学生学数学的最佳方法应该是:“组织和创设一个让学生能在其中尽其所能，充分发展自己的合适的教学环境，搭建适宜学生学习的支架”。由此引起了笔者对“支架式教学模式的高中数学课堂教学设计研究”极大的关注和浓厚的兴趣，决定对本课题进行研究。,(2)本课题的研究意义 本课题以支架式教学的理论为突破口，寻求支架式教学设计相对于

5、传统教学设计的优势，构建高中数学支架式教学设计的基本过程，并通过课堂教学对比实验，从实践的角度来论证运用支架式教学设计进行教学有利于高中生提高数学兴趣和转变数学学习态度，有利于高中生提高数学学习的主体意识、数学学业成绩，以及数学能力从而提高课堂教学的有效性。,三、对课题重要概念的把握,（1）支架的内涵 “支架”原意为建筑行业中的“脚手架”，是建筑楼房时施予的暂时性支持。当楼房建好后，这种支持就拆掉了。当将支架应用于学习时，他表示同行、成人或有能力的人在另一个人的学习过程中所施予的有效支持。,三、对课题重要概念的把握,从图1可以看出支架是如何发生的，左边白色的条形柱表示提供给学习者的支架，而右边

6、黑色的条形柱表示学习者的渐进的知识水平。在过程的最后，我们可以看到学习者无需帮助就可独立自主的完成学习任务。,三、对课题重要概念的把握,（1）支架的内涵 维果茨基的“最近发展区”将学习者的实际发展水平和潜在发展水平联系起来，并在一个更有能力的人的帮助和指导下才得以进入最近发展区，支架的构建就是帮助学习者能快速有效地进入最近发展区，从而获得潜在发展水平。 因此，支架的过程是一个教师或更有能力的他人先为学习者提供支架，然后通过支架把管理学习的任务逐渐转移给学习者自己，最后撤去支架的过程。,三、对课题重要概念的把握,（2）支架式教学 根据欧共体“远距离教育与训练项目”的有关文件，支架式教学被定义为：

7、支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的，为此，事先要把复杂的学习任务加以分解，以便于把学习者的理解逐步引向深入。”支架式教学是建构主义的一种教学模式，它是一种以学生为中心，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到是学生有效地对当前所学知识的意义建构目的的教学方法。,三、对课题重要概念的把握,（2）支架式教学 在此教学过程中，无论教师采取什么样的具体的支架方法，教师都要先判断学生实际的发展水平，然后搭建支架来支持学生不断建构，最后为了发展学生主动建构的能力逐渐地撤回支架。 支架式教

8、学由以下几个环节组成: （1）搭脚手架；（2）进入情境； （3）独立探索； (4)协作学习； （5）效果评价。,四、 课题研究的理论基础,（1）教育学、心理学的一般原理和依据高中数学课程标准的基本理念。高中数学课程标准要求凸显“以学生发展为本”、“以学生为学生主体”的思想。有意义的数学学习，必须建立在学生主观愿望和知识经验的基础上。有效的数学学习活动，不能单纯依赖模仿与记忆。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。,四、 课题研究的理论基础,（2）“最近发展区”的理论认为，每个学生都存在着两种水平现有水平和潜在水平称之为“最近发展区”和“教学最佳区”。支架式教学模式就是从学生

9、的两种水平出发，对较复杂的问题通过建立“支架式”概念框架，使学习者自己能够沿着“支架”逐步盘上攀升，不停地将学生的智力从一个水平引导到另一个更高的水平，从而完成对复杂概念意义的建构。,四、 课题研究的理论基础,（3）建构主义学习理论：建构主义学习观认为，学习是一个积极主动的建构过程，学习者不是被动地接受外在信息，而是主动地根据先前认知结构注意和有选择性的知觉外在信息，因此，在教学过程中，应当以学生为中心，视学生为认知的主体。教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用。建构主义的教学方法特别强调，在教学环节中，教师要注重情境的创设和引导学生进行协作学习，并在此基础上由学习者自身最终实现对所学知识的意

10、义建构。,四、 课题研究的理论基础,（4）教学最优化理论。巴班斯基教学教育过程最优化的理论认为：要达到教学最优化的目的，就必须分析学生状况和教学任务，明确教学内容，选择教学方法、方式，拟定教学进度，对教学结果加以测定和分析等等。要达到最优化的关键：一是分析教材中主要的和本质的东西，确保学生能掌握这些内容；二是选择能有效地掌握所学内容、完成学习任务的教学方法、方式，进行有区别的教学。,四、 课题研究的理论基础,（5）多元智力理论。1983年，美国哈佛大学心理系教授加德纳提出了关于智力的新理论多元智力理论。他倡导学生主动参与、探究发现、交流合作的学习，倡导教师角色、教与学的方式的变革，在教育理论与

11、实践领域产生了极大影响。以多元智力理论为指导的全新的个性化的教学理念和最优的教与学的方式为提高课堂活动有效性教学策略的实施提供了良好的思路.,四、 课题研究的理论基础,（6）有效教学理论。有效教学理念源于20世纪上半叶西方的教学科学化运动。 研究认为：教学就是科学。也就是说教学不仅有科学基础，而且还可以用科学的方法来研究。人们开始关注课堂上如何用观察、实验等科学的方法来研究教学问题，如程序教学、课堂观察系统、教师与学生的行为分析、教学效能核定等，有效教学因此诞生。,五、高中数学传统教学设计存在的弊病以及由此带来的消极后果, 以教师为中心，只强调教师的“教”而忽视 学生的“学”。 把知识当成定论

12、。 教学活动的决定论。 把学习看成是知识由外到内的输入过程。 把教学过程简单化处理。 教学评价是唯分数论。,1.高中数学传统教学设计存在的弊病,五、高中数学传统教学设计存在的弊病以及由此带来的消极后果, 教与学的对立。 教学过程中非人性化现象。 对差异性、多元性的漠视。,2.传统的教学设计带来的消极后果,六、高中数学支架式教学设计的基本 过程及相对于传统教学的优势, 任务分析 任务分析目的在于帮助教师搭建合理的支架,所包括的内容有:学习任务分析、学习者分析。 教学目标设计 教学目标是进行教学设计的依据。只有恰到好处的教学目标，才能实现教学效果最优化。目标的设计过程中应遵循全面性、系统性、主体性

13、、具体性等原则。,1.高中数学支架式教学设计的基本过程,六、高中数学支架式教学设计的基本 过程及相对于传统教学的优势, 教学内容与情境设计 数学教学内容与情境的设计要以学生原有的认知为基础，要体现基础性、真实性、思想性和现代性。 学习支架设计 教学设计中对支架的设计应分析学生的起点,预测学习的困难,使支架落在学生的最近发展区。,1.高中数学支架式教学设计的基本过程,六、高中数学支架式教学设计的基本 过程及相对于传统教学的优势,（5）协作学习与活动设计 协作学习环节是在自主探索的基础上开展小组讨论与协商，是在共享集体思维成果的基础上,达到对当前所学概念与本质比较全面、正确的理解，可以使不同发展水

14、平的学生各有所得,同时培养学生主动参与的热情与他人交流合作的能力。,1.高中数学支架式教学设计的基本过程,六、高中数学支架式教学设计的基本 过程及相对于传统教学的优势,（6）教学评价与反思设计 教学评价是对教学目标、教学过程、教学结果以及影响教学的各种因素进行一种价值判断的活动。通过教学评价与反思，促进学生全面发展,教师专业水平不断进步。,1.高中数学支架式教学设计的基本过程,六、高中数学支架式教学设计的基本 过程及相对于传统教学的优势,（1）强调以学生为中心 发挥首创精神、将知识外化和实现自我反馈，是支架式教学体现以学生为中心的三个要素。,2.高中数学支架式教学设计相对于传统教学 的优势,六

15、、高中数学支架式教学设计的基本 过程及相对于传统教学的优势,（2）强调“协作学习”对意义建构的关键作用 学习者与周围环境的交互作用，对于学习内容的理解起着关键性的作用。这是支架式教学的核心概念之一。,2.高中数学支架式教学设计相对于传统教学 的优势,六、高中数学支架式教学设计的基本 过程及相对于传统教学的优势,（3）强调对学习环境(而非教学环境)的设计 支架式教学认为，学习环境是学习者可以在其中进行自由探索和自主学习的场所。在此环境中学生可以利用各种工具和信息资源来达到自己的学习目标。,2.高中数学支架式教学设计相对于传统教学 的优势,六、高中数学支架式教学设计的基本 过程及相对于传统教学的优

16、势,（4）强调学习过程的最终目的是完成意义建构(而非完成教学目标) 在支架式教学中，由于强调学生是认知主体、是意义的主动建构者，所以是把学生对知识的意义建构作为整个学习过程的最终目的。,2.高中数学支架式教学设计相对于传统教学 的优势,七、支架式教学模式的高中数学课堂 教学设计的实证研究,1.实验目的 实证运用支架式数学课堂教学设计进行教学后，给教与学带来的影响和变化。 2.实验方案的制定 （1）实验的对象 根据2012年初中升学考试成绩，选择成绩最相近的1205班作为实验班（由笔者任教数学）和1204班作为对照班（由同事任教数学）,每班42人。 （2）实验时间 2012年9月至2012年12

17、月。,七、支架式教学模式的高中数学课堂 教学设计的实证研究,2.实验方案的制定 （3）实验的变量 自变量：实验班运用支架式教学设计进行教学，对照班则按传统的教学方法进行教学。 因变量：学生的学习兴趣、智力水平以及学生的数学成绩等。 无关变量控制：实验过程中保证实验班与对照班学生的起点一致，教材一致，课时、教学内容、作业、测试等一致。,七、支架式教学模式的高中数学课堂 教学设计的实证研究,2.实验方案的制定 （4）实验材料 教学材料：实验班和对照班均采用普通高中课程标准实验教科书人教A版数学必修1和必修2。 测查材料： 前测: 广州市玉岩中学2012级高一入学考试数学试题及实验班学生数学学习情况

18、问卷调查（1）。根据前测数学成绩分优、中、差三个层次然后将三种层次水平的学生又分成实验组与对照组并对相关数据进行整理和分析。 中测：广州市玉岩中学2012级高一第一学期期中考试数学试题。 后测：广州市玉岩中学2012级高一第一学期期末考试数学试题及实验班学生数学学习情况问卷调查（2）。,七、支架式教学模式的高中数学课堂 教学设计的实证研究,3.实验结果分析 （1）在数学学习情况方面的比较 实验前后问卷调查统计 为探讨支架式教学对学生数学学习情况方面的影响，对实验班学生在实验前后分别展开 调查问卷及问卷结果统计见附件,注：后面带号的1518题是在调查问卷2中添加的，主要是看实施支架式教学后，对学

19、生在学习数学的兴趣、学习方式、学习习惯、教师教学方式等方面的影响，从而判断实施支架式教学以后是否提高了高中数学课堂教学的有效性。,七、支架式教学模式的高中数学课堂 教学设计的实证研究, 问卷调查结果分析 从问卷调查结果可以看出，实验班学生在支架式教学实施后，一是大大激发了学生的学习兴趣，学生的学习态度也变得更加积极主动。二是在课堂上教师的教学行为也发生了很大的转变，课堂不再是一言堂和满堂灌，合作、交流、讨论成为了课堂主要活动。三是学生的数学学习方式发生了转变，学生不再被动接受和学习方式单一，而变得主动积极和学习方式多种多样。四是通过支架式教学的有效学习和活动，学生体验到的是轻松愉快且富有挑战性

20、，养成了合作学习的学习习惯，从而提高自己的各方面能力和综合素质。,七、支架式教学模式的高中数学课堂 教学设计的实证研究, 三水平两组学生数学学习状况的比较,七、支架式教学模式中高中数学课堂 教学设计的实证研究, 三水平两组学生数学学习状况的比较 表2的统计表明,在数学学习兴趣、态度与学习方式方面,对于优、中、差三水平层次的学生,实验组与对照组的前测均分差异均不显(优:t=0.12,p0.05;中:t=0.24,p0.05;差: t=-0.37,p0.05)。后测均分中优生和中等生都呈现了显著性差异,且中等生(t=2.57,p0.02)相对于优生(t=2.43,p0.05)的差异性较明显，但相差

21、不大。而差生(t=1.881.96,p0.05)差异性不明显. 这也同样说明实施支架式教学设计策略对于培养高一年级的中上等生的学习兴趣、态度的作用是明显的，而对于差生来说虽说有效果，但效果不明显。,七、支架式教学模式的高中数学课堂 教学设计的实证研究,(2) 在学习成绩方面的比较,七、支架式教学模式的高中数学课堂 教学设计的实证研究,(2) 在学习成绩方面的比较,七、支架式教学模式的高中数学课堂 教学设计的实证研究,(2) 在学习成绩方面的比较 可以看出，实验班与对照班在广州市玉岩中学2012级高一第一学期期中考试中，实验班高分段学生明显增多，实验班的高分段频数明显高于对照班，这种现象在广州市

22、玉岩中学2012级高中一第一学期期末考试中再次出现。这就表明支架式教学实验对提高“中上水平”学生的数学成绩效果比较显著。但实验班低分段学生人数与对比班相比没有发生根本性改变（从及格率可见），这表明支架式教学实验对数学成绩（相对）较差的学生效果不太明显。,七、支架式教学模式的高中数学课堂 教学设计的实证研究,为真正了解实施支架式教学后对不同层次水平学生的影响，对实验班和对照班分层进行t检验。 因为各个层次的样本容量均小于30，计算 公式为t= 结果见表5。,七、支架式教学模式中高中数学课堂 教学设计的实证研究,七、支架式教学模式的高中数学课堂 教学设计的实证研究,同样说明实施支架式教学以后对高一

23、年级的优生及中等生在数学成绩提高方面，效果是明显的但是对于差生，实验组与对照组比较，前测（t=-0.33, p0.05）, 中测（t=0.46，p0.05），后测（t=1.44，p0.05）均分差异均不显著，这说明支架式教学实验对高一年级差生在提高数学成绩方面的效果不是很明显.,八、研究结论与对高中数学教学的启示,（一） 研究结论 1.支架式教学设计模式的实施给课堂教学中的“生”与“师”带来的转变 （1）学生的主体地位得到尊重，学生的主动性得到增强 （2）教师主导地位得到充分发挥,八、研究结论与对高中数学教学的启示,（一） 研究结论 2. 实施支架式教学设计策略能使学生提高数学学习兴趣，培养良

24、好的学习态度，增强学习数学的自信心和信念。 3. 实施支架式教学设计策略能够提高学生识记、理解、运用知识的能力。 4. 实施支架式教学设计策略对学困生学习成绩的提高不甚明显。 5. 实施支架式教学设计策略可以提高课堂教学的有效性。,八、研究结论与对高中数学教学的启示,（二） 研究结论对高中数学教学的启示 本研究的结果不仅对支架式教学和有效教学的理论有一定的意义，而且对改进高中数学课堂教学也有一定的启示。基于笔者在本研究中的体会和反思，为此，提出以下教学建议。 1. 树立正确的学生观、学习观 2. 树立正确的教师观 3. 建立新型的因材施教观 4改革教学评价观,八、研究结论与对高中数学教学的启示,（三）本研究尚待进一步研究的问题 学生的“最近发展区”不平衡的问题该怎样处理? 如何在有限的时间里完成“支架”的搭建？ 怎样设计有利于学生终身发展的教学评价体系? 如何提高学困生的学业成绩？ 支架式教学在其它学科中的教学效果如何? 等等问题还值得进一步探索和思考，这些也是本人今后努力的方向。,谢谢各位倾听，敬请批评指正！,