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《應用信息技術培養小學生空間思維能力的研究》課題研究方案
字體:   2018-11-19  閱讀: 次  [關 閉]
             《應用信息技術培養小學生空間思維能力的研究》課題研究方案
一、關鍵概念的界定
【信息技術】凡是能擴展人的信息功能的技術,都是信息技術。一般主要是指利用電子計算機和現代通信手段實現獲取信息、傳遞信息、存儲信息、處理信息、顯示信息、分配信息等的相關技術傳感技術、通信技術、計算機技術和控制技術是信息技術的四大基本技術,其中現代計算機技術和通信技術是信息技術的兩大支柱。本課題將“應用信息技術”界定為依托現代計算機技術和通信技術手段開展培養小學生空間思維教學研究活動,應用信息技術具有直觀性、可操控性、互動性等特點,促進小學生空間思維能力形成與發展。結合我校具體條件,本課題可以依托網絡資源、班班通設備、電子書包、掌握信息技術教學手段的教師群體來展開研究。
【空間思維能力】它是一種普遍的思維能力,是所有人在任何背景下都或多或少具備的一種能力。空間思維由三大要素組成:空間概念、呈現工具以及推理過程。空間思維能力涉及到對空間意義的理解,利用空間的各種性質形成問題,尋找答案,并呈現解決方案。通過使空間結構內部的各種關系可視化,觀察、記錄、分析物體之間的靜動態關系。
我們課題所要研究的小學生空間思維能力主要指初步學會用幾何直觀的思想解決問題以及簡單的空間推理能力。
 
二、課題研究背景
    《義務教育數學課程標準(2011版)》指出:在“圖形與幾何”的學習中,應幫助學生建立空間觀念,發展學生的幾何直觀和推理能力。
良好的空間觀念和空間思維能力不僅是學生理解人類賴以生存的空間、認識現實世界的重要手段,也是他們進一步發展的重要基礎。在小學階段,“圖形與幾何”這部分內容是數學教學的難點。培養小學生的空間觀念是新課標幾何課程改革的一個核心目標,而小學生的空間思維能力正處于一個發展的初級階段。教師為幫助學生建立空間觀念,形成空間思維能力,在開展觀察、操作、實驗等各種教學活動時,常受時間、場地、空間等客觀現實條件的限制,不僅占用大量的課堂時間,影響教學進度,而且在突出重點、突破難點上也會力不從心。而信息技術的大容量、多視角、智能化等優勢,在教學中不僅能突破時空等現實條件的限制,還能達到傳統教育與現代教育手段的相互融合、相互滲透、相互補充的效果,為培養和發展小學生的空間思維能力提供有力支撐。
    當然,我們提出這一課題除了有以上考慮之外,還考慮到我校剛剛完成一項與信息技術有關的課題研究,我們擁有完善的班班通設備以及能夠熟練運用多媒體課件、電子白板、電子書包等信息技術手段的數學組老師,這些都是我們完成課題研究的堅實基礎。我們旨在通過這一新課題的研究,嘗試在圖形與幾何領域打磨出一批典型課例,并形成一套應用信息技術培養學生空間思維能力的策略,使我校課題組老師的教科研水平再上一個臺階,在信息化與課程的融合之路上走得更好、更遠。
 
三、理論依據
多元智能理論:20世紀80年代哈佛大學認知心理學家加德納所提出的多元智能理論,定義智能是人在特定情景中解決問題并有所創造的能力。他認為我們每個人都擁有八種主要智能:語言智能、邏輯一數理智能、空間智能、運動智能、音樂智能、人際交往智能、內省智能、自然觀察智能。空間智能強調人對色彩、線條、形狀、形式、空間及它們之間關系的敏感性很高,感受、辨別、記憶、改變物體的空間關系并借此表達思想和情感的能力比較強,表現為對線條、形狀、結構、色彩和空間關系的敏感以及通過平面圖形和立體造型將他們表現出來的能力,能準確地感覺視覺空間,并把所知覺到的表現出來。這類人在學習時是用意象及圖像來思考的。空間智能可以劃分為形象的空間智能和抽象的空間智能兩種能力。 形象的空間智能為畫家的特長。抽象的空間智能為幾何學家特長。建筑學家形象和抽象的空間智能都擅長。
加德納的多元智能理論是對傳統的“一元智能”觀的強有力挑戰,給人以耳目一新之感。尤其是當前在新課程改革中,大部分教師對學生評價頗感困惑之時,他的理論無疑會給我們諸多啟示。
行為主義理論:行為主義將學習等同于可觀察業績的形式或頻率所發生的變化,在一個具體的環境刺激呈現之后,能夠表現出一個恰當的反應,學習就算發生了。行為主義主張使用教學機器可以解決教材中的許多問題,克服傳統教學的弊端,將教學內容分解為一系列的教學單元,在強化的幫助下對教學單元的內容進行學習,將出錯帶來的消極反應降到最低限度。在斯金納的條件發射試驗的基礎上,根據刺激——反應——強化的原理,制定程序教學的基本原則,并成為課件設計的理論基礎。它對課件設計的原則、交互模式及CAI的發展有不可磨滅的貢獻。
 
四、研究目標
本課題研究目標:探索在小學數學“圖形與幾何”課程領域,應用信息技術手段培養小學生空間思維能力的有效途徑。
 
五、研究內容
1.在小學數學“圖形與幾何”課程領域,應用信息技術開展教學的實踐研究。
組織數學組老師對小學數學“圖形與幾何”課程內容進行研討,梳理出教學中遇到的實際困難,應用哪些信息技術手段可以幫助我們有效地克服這些困難。通過課堂教學實踐在小學數學“圖形與幾何”課程領域分不同學段精選出一批能夠與信息技術有效融合的典型課例,并提煉出應用信息技術培養學生空間思維能力的教學策略。
2.探索小學生空間思維能力培養的方法研究。
組織課題組老師在進行理論學習和實踐研修的基礎上,從空間觀念、測量、圖形的運動、圖形與位置四個角度切入,探索出融入信息技術手段進行輔助教學的有效方法。
 
六、研究方法
課題以立足課堂為根本,全面展開實踐研究,具體方法是:
1.文獻研究法
查閱《《全日制義務教育數學課程標準》(2011版)、《多元智能理論》等文獻資料,收集有關“信息技術”“圖形與幾何”及“空間思維”的文字材料,尤其要了解信息技術對學生空間觀念培養的作用。
2.實驗研究法
開展數學學科不同學段的圖形與幾何課程領域的教學實驗課,從實戰中發現問題,進行探討,進而解決問題,為本教學改革課題提供實踐依據。
3.行動研究法
在日常教育教學的實際中有意識地發現學生在空間觀念的形成中遇到的問題,及時進行校內討論,積極尋求解決問題的辦法。
4.案例研究法
我們要研究基于“應用信息技術培養小學生空間思維能力的研究”課題下靈活的教學方法和高效課堂的教學模式,必須在所有參與教師的教學實踐個案的基礎上進行歸納總結。
5.經驗總結方法
分階段進行反思和總結,總結得失,不斷調整實驗策略,提煉出總結性論文或研究報告。
 
七、研究步驟
1.備階段(2016.5-2016.12
1確定申報課題,組建課題研究組織機構,查閱相關文獻資料,了解國內外本課題研究現狀。
2組織課題組成員學習相關教育理論,制定課題研究實施方案
3召開課題報告會,邀請有關專家對課題研究工作進行指導。
2.實施階段(2017.1-2019.1
1組織相關培訓活動。學習已有的相關課題研究經驗,討論在已有的研究成果中還存在的問題,明確本課題的研究目標和任務。
2組織和開展課題交流研討活動。以我校全體數學教師為研究成員,將信息技術應用于課堂以培養小學生空間思維能力,研究應用前后教師教學能力及學生學習能力的變化情況,對一些有代表性的、有分析價值的課例進行闡述總結,形成有自己獨特見解的學術材料。
3)課題的中期匯報總結。組織教師積極撰寫課題研究論文和反思,并積極參加各類信息技術評比課活動。研究中計劃面向專家和同行做一次中期課題成果展示匯報活動,以期得到更多的建議,幫助我們更加有效地完成結題工作。
4)做好進行過程性資料積累形成教師發展論文集、教學設計集、 課例光盤對實驗研究過程進行了全程記錄。
3.總結階段(2019.1-2019.6 
1)匯編優秀論文、優秀教學設計和教學反思,匯總優秀課件、課例光盤等。
 2)進行課題總結,提煉課題研究成果,召開結題研討會,撰寫研究報告。
(3)完成結題研究報告,申請結題。
 
八、預期研究成果
序號
研究階段
(起止時間)
階段成果名稱
成果形式
負責人
1
2016.7-2017.1
《應用信息技術培養小學生空間思維能力的研究》開題報告
開題報告
高俊斌
姚紅根
2
2017.2-2017.7
《應用信息技術培養小學生空間思維能力的研究》課題實施方案
實施方案
梁翠琴
趙春艷
3
2017.8-2018.8
《應用信息技術培養小學生空間思維能力的研究》階段性成果報告
階段報告
趙兢兢
姚紅根
4
2018.9-2018.12
《應用信息技術培養小學生空間思維能力的研究》課例集
課例集
王磊
劉蘭蘭
5
2018.9-2018.12
《應用信息技術培養小學生空間思維能力的研究》論文、反思、設計集
集結成冊
王磊
6
2019.1-2019.6
《應用信息技術培養小學生空間思維能力的研究》結題報告
結題報告
張永梅
高俊斌
姚紅根
 
九、課題組織機構和人員分工
1.成立課題研究領導組
    長:張永梅
  副組長:高俊斌
    員:姚紅根  趙春艷   梁翠琴   趙兢兢   劉蘭蘭   彭翔    王磊
  領導組職責
    長:負責課題研究全面工作,統領、指導、督查課題研究工作具體落實,必要經費的落實。
  副組長:協助組長制訂課題研究實施方案、計劃、制度;組織開展課題研究活動,帶領并指導理論學習和相關培訓工作。
  成員:在組長、副組長的帶領下,積極開展課題研究工作,組織參與教師共同學習,深入探討,不斷反思,積極實踐。
2.人員分工
  姓名
職務
專業職務
學歷
負責內容
張永梅
校長
中學高級
本科
領導統籌課題研究工作,負責課題總體策劃,全面管理課題的研究過程。
高俊斌
副校長
小學高級
專科
協助負責人全面管理課題的研究過程。
姚紅根
教研組長
小學高級
本科
具體實施課題研究活動,負責申報、開題、結題等工作。
王磊
教研組長
小學高級
本科
負責實驗課的安排,及時收集、整理課題研究的相關資料,完成課題研究的論文、案例、反思等成果的收集。
趙春艷
 
教導處副主任
小學高級
本科
制定研究計劃、完成階段總結及研究報告。
梁翠琴
 
教師
小學高級
本科
負責課題培訓,共同設計課題方案、制定研究計劃、完成階段總結及研究報告。
趙兢兢
教師
小學高級
本科
彭翔
信息教師
小學一級
本科
硬件及網絡技術支持,完成網報等相關工作
3.完成課題的保障條件
1)有上級科研部門的指導與幫助,確保實驗順利實施。
2)學校硬件條件可以提供的支持:網絡平臺,教室交互式電子白板設備,圖書資料室。
3)學校軟件條件可以提供的支持:校圖書室數萬冊的教研圖書,網絡平臺擁有的操作軟件,科大訊飛承諾提供強有力的技術支持,互聯網上的豐富資源。
6.經費保障:學校保證完成課題所需的各項經費,確保課題組成員參加培訓、研討、交流等所需經費實報實銷。
 
 
(責任編輯:安居苑小學 )  
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