教育教学论文哪里有?本文以“弗莱登塔尔的数学教育理论”“建构主义理论”“问题解决理论”为理论指导,对学生进行渗透模型观念的教学。
第1章 绪论
国外模型观念发展现状
笛卡尔曾说过:“我解决的每一个问题都成为日后用以解决其他问题的法则。”[10]而这里的“法则”就可以理解为他所说的“数学模型”,他还是欧洲近代第一位企图以数学为模型建立哲学和科学方法论的人。在《思想的指导法则》中,笛卡尔总结了一种将问题转化为数学、代数,最终解方程的方法。他将这种思维方式推广到各个科学领域,倡导建立世界物质同一性和运动同一性的观念。笛卡尔强调从最简单的数学方法出发,通过合理推演能够得到全部知识。虽然他的方法并非万能,但其深刻而合理的思考方式对后世科学发展产生了深远的影响。笛卡尔的方法不仅在数学领域有着显著的贡献,而且对整个科学体系的形成和发展起到了推动作用。
早在欧几里得的著作《几何原本》中,便有对模型思想的最早记载。他将几何图形比作模型,从模型思想的视角展开研究。[11]。
1961年,美籍数学家波利亚在《数学的发现》中通过各种例子建立了数学模型。1977年,美国举办了第一届数学建模国际会议,会议上提出:“学习数学的根本目的是学会问题解决。”这次会议强调了数学建模的重要性,推动了国际上对于数学建模的研究热潮。[13]1985年,在美国科学基金会的资助下,美国数学及其应用联合会组织创办大学生数学建模竞赛(Mathematical Contest In Modeling,简称MCM)[14], MCM 的宗旨是鼓励大学师生对范围并不固定的各种实际问题予以阐明、分析并提出解法,通过这样一种结构鼓励师生积极参与并强调实现完整的模型构造的过程。[15]1989年,美国数学教师协会发布了《学校数学课程与评估标准》,其中强调了提高数学的解决问题能力的重要性[16]。
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第3章 初中渗透模型观念的调查研究
3.1 研究方法
本文主要运用问卷调查法、访谈法和案例研究法来展开问题研究,下面结合本文研究内容对这几种研究方法进行简单说明。
(1)问卷调查法
问卷、前测试卷主要在教学实践前发放,通过对回收的数据进行分析,了解学生数学模型观念水平现状;后测试卷在教学实践后发放,通过前后数据对比分析出学生各方面水平变化情况。
(2)访谈法
为了深入了解教师在方程和函数部分教学中的看法、遇到的困难、教学模式以及基于模型观念的函数和方程的教学看法,笔者计划通过口头交谈和笔录形式和教师进行研究性交流。通过与多位教师的交流和总结,旨在全面探讨函数和方程教学中的挑战,并为之后的教学设计提供新的见解和指导。
(3)案例研究法
笔者围绕八年级教学内容中方程和函数这两块内容,通过单个或者多个案例研究,结合问卷分析和访谈结果,设计渗透模型观念的教学设计并开展实施,验证教学策略的有效性。
第5章 渗透模型观念教学的原则和策略
5.1 渗透模型观念教学的原则
5.1.1 数学化原则
根据本文相关理论中“弗莱登塔尔”的数学教育理论可知,在培养学生模型思维的过程中,数学化扮演着至关重要的角色。义务教育阶段学生学习方程通常经历概念理解、解方程和方程应用三个阶段。学生学习数学知识的真正目标在于应用数学,将数学与实际生活相结合,而不是将其割裂开来。因此在第一阶段中,学生对方程概念的理解不仅仅是简单记忆,而是要通过实际例子感知未知数等式的含义。这种教学方式促使学生在面对应用题时首先考虑列方程解决问题,达到数学化目标。掌握数学化并非一蹴而就,而是一个持续漫长的过程。这不仅仅意味着记住数学模型,更重要的是理解数学问题的背后意义,以及在实际情境和数学之间建立联系的能力。与死记硬背解题步骤的观念不同,真正的数学化不仅能够满足应试需求,更能够在面对复杂实际问题时游刃有余,展现出灵活的解决问题的能力。
5.1.2 渗透数学思想方法原则
义务教育数学课程标准明确了渗透思想方法的原则,强调思想在宏观理解中的核心和灵魂作用。越来越多的教师认识到教授学生解题仅是基础,更为关键的是培养学生具备数学思想方法。数学思想方法种类繁多,其中“模型观念”作为一种宏观思想方法,旨在引导学生达到一种高度的数学素养。[37]在实际教学中,对教学目标也提出了相应的要求。
5.2 渗透模型观念教学的策略
结合上述教学原则、本文的理论基础以及学生问卷、测试卷、个案访谈结果,同时考虑义务课程标准中的教学要求,提出以下教学策略。
5.2.1 挖掘问题,引入课堂
在初中课堂中渗透模型观念,教师应引导学生体验简单的数学建模流程,将现实问题的条件简化,这样学生可以在课程体验中实现对数学知识的内部建构。在设计渗透模型观念的教学时,教师应当根据学生的“最近发展区”选择简单且贴近学生现实生活的数学问题切入教学,让学生通过自主探究和合作交流等方式来获取信息、提出想法、总结结论,从而形成一定的数学认知结构。 教师需要通过对具体的现实情境来阐述抽象的数学知识,有选择地将日常生活情景与培养模型思想的教学融为一体。在设计问题时,应考虑学生的实际情况,创造引人思考、具有创造性的问题场景,为学生提供充分表达的平台,促使其积极参与。教师应当敏锐地观察和积累日常生活中的数学问题,并且在综合处理后将其引入数学教学。
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第7章 研究结论与反思
7.1 研究结果
本文以“弗莱登塔尔的数学教育理论”“建构主义理论”“问题解决理论”为理论指导,对学生进行渗透模型观念的教学。通过阅读文献,结合新课程标准中对初中生模型观念的要求以及本研究调查的目的,设计了关于八年级学生模型思想水平的调查问卷。通过问卷发放,共回收有效问卷294份,以了解学生对数学模型思想的认识和态度、对当前课堂模式的态度、在日常生活中对模型思想的运用能力。通过数据处理及分析,得出以下结论:(1)学生模型观念仍需提高。(2)学生缺乏用数学的眼光观察现实世界。(3)现有教学设计缺乏创新。
为了更好地从“教”与“学”两个角度研究初中渗透模型观念的教学,本文的访谈提纲中设置了5个访谈问题,从模型观念理解、教学内容难点、教学方法三个板块对教师进行访谈。通过口头交谈、笔录的形式整理得出以下结论:(1)教师能意识到模型观念对学生的发展重要性,并能够有意识的在部分内容教学时渗透模型观念。(2)教师对如何培养学生模型观念的教学没有指导性的教材可以参考,并且和这方面相关的培训也甚少。
笔者结合新课程标准的要求以及义务教育阶段模型观念水平的划分,构建八年级学生模型观念水平评价框架。根据学生所学内容设计前、后测试卷,并对测试卷进行水平划分及编码。在前测试卷发放后,对学生进行一段时间渗透模型观念的教学,继而再发放后测试卷。通过对数据进行分析,检验渗透模型观念的教学对学生的认知、思维、水平产生的影响。
参考文献(略)