高中数学课堂教学中探究实验研究学习报告文档格式.doc
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二、探究学习的概念界定
本研究中的探究学习主要是在数学课堂教学中,创设一种类似于学术(或科学)研究的情境,在教师的组织、引导、帮助和促进下,通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动,获得知识、技能、情感与态度的发展,特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式和学习过程。
三、研究方法和研究对象
研究方法:
自然实验法为主,辅之以必要的其它研究方法。
采用按常态编班,不随意增减课时,在正常教学状态下进行研究。
实验对象:
广东仲元中学1999级高二(4)班为实验班,高二(3)班为对比班。
四、实验过程
1、假说:
在高中数学课堂教学中,通过教师对探究学习的组织、引导、帮助和促进,能够培养学生的探究意识和探究能力,使之形成学生良好的学习品质,促进学生创新能力的发展和学业成绩的进步。
2、变量
自变量:
探究学习
因变量:
学生探究学习意识;
学生探究学习能力。
无关变量:
实验选择的两个班学生来源均等,学生的学习成绩,能力水平相当;
教师教学水平与工作态度相同;
测试标准相同;
排除家庭辅导、个别辅导等。
3、实验过程
(1)确定探究学习的课堂教学模式
我们把课堂的探究学习教学模式分为“引入问题—实验探求—发现结论—论证结果—应用反思”五个基本环节,以学生的自主探究活动为第一主体,以教师的组织、引导、帮助和促进为第二主体,以探索数学问题、欣赏理解数学为中心,以形成科学的态度和培养创新精神和实践能力为目标。
但是,对于不同的学习内容其探究学习过程可以不同。
第一环节:
引入问题。
这一阶段的教学目的要求教师向学生呈现一个令人困惑的问题情境,这种问题一方面必须激起学生强烈的好奇心,本能地产生一种想知道“怎么回事”的冲动;
另一方面,这种问题情境最终必然是可以解决的。
第二环节:
实验探求。
这一阶段的教学目的要求教师引导学生根据自己已有的知识,查阅资料,或动手实验(动笔检验或用计算机实验)去研究探索。
这一阶段应注意充分运用现代教育手段和方法。
第三环节:
发现结论。
根据实验得出的数据,提出假设与猜想。
这一阶段要注意引导学生打破传统的思维模式,大胆想象,勇于质疑。
第四环节:
论证结果。
用数学推理方法,证明发现的结论。
这一阶段要注意引导学生学会严密的逻辑推理,培养学生思维的严僅性。
第五环节:
评价反思。
对探究过程进行评价反思。
关键是让学生掌握如何从过去的知识经验中找出着眼点,找出思考问题的途径;
掌握分析的方法,这个过程实际上是一个综合评价的过程。
同时运用所学的方法解决新的问题。
(2)应用“五环节”课堂教学模式进行实验
我们用课题“轨迹的探求”说明实验过程。
(细节略)
已知DF是定圆A的直径,C是圆A所在平面上一定点,线段CD的垂直平分线与DE的交点为F,当D在圆A上运动时,我们来看看点E的轨迹。
教师用几何画版演示轨迹,当学生看清轨迹时,教师让学生回答为什么?
并引导学生进行论证。
当学生完成论证后,教师提出问题:
想知道点F的轨迹吗?
会是怎么的呢?
(第一环节)
生:
还是圆。
师:
是圆吗,用几何画版试一试。
(第二环节,学生开始试验)
是椭圆。
是双曲线。
是一个点。
学生得出了几种不同的意见。
说出各自的理由。
当C点在圆内不与A点重合时是椭圆;
当C点在圆外时是双曲线;
当C点在圆上时是A点;
当C点与A重合时是圆。
(第三环节)
能证明吗?
学生在教师的指导下,进行论证。
教师要引导学生从不同的角度进行论证。
(第四环节)
我们不仅要学会解决问题,同时要积累经验,总结方法,并运用这些经验和方法解决新的问题,更重要的是要敢于提出问题,善于提出问题。
从刚才的探求中可看出同学们掌握了基本的探求和论证的思维方法,你们还想进一步看看别的点的轨迹吗?
(第五环节)
可能的问题:
问题1:
在直线EF上取一点S,探求点S的轨迹。
(圆)
问题2:
在直线CD上取一点T,过T作CD的垂线TQ,与直线AD交于Q,探求点Q的轨迹。
(鸭蛋形)
点评:
我们知道,探求一个点的轨迹,思维的出发点主要是两个,一是找出约束动点变动的几何条件,二是找出影响动点变动的因素,而这一节课从一系列的问题的探究中,使学生明确了探求点的轨迹的途径,初步理清了解决这类问题的思路,从整体上把握了这类问题的解决方法,看清了问题的本质。
六、实验结果分析
我们从2000年下半年开始进行本课题的对比实验,两年来,完成了本课题的理论构建和操作模式,进行了四次数据测试和分析。
表1、学生探究学习意识测试结果(本表满分为80分)
班级成绩实验班对照班
NXNX
第一次(实验开始)53585357
第二次(第一学期未)53625360
第三次(第二学期未)53685362
第四次(第三学期未)53705363
说明:
1、分班是按学生总分高低搭配分班,不含人为因素,师资调配也是相同的。
2、为实验数据的可比性,N值是取实验开始时两班中人数较少的数,人数多的班级去掉排名在后的数(以后数据均不含这些学生)。
表2、学生探究学习能力测试结果(本表满分为160分)
班级成绩实验班对照班
第一次(实验开始)5312053118
第二次(第一学期未)5312353121
第三次(第二学期未)5314353124
第四次(第三学期未)5315453126
表3、考试成绩
NX高分段人数NX高分段人数
高一下期期末5378453775
高二上期期未5375353793
高二下期期末5380653734
高三上期期未531156531083
高三高考成绩536038535965
高一至高二下期未考试分数满分为100分,高分段分数为90分以上;
高三上期未考试分数满分为150分,高分段分数为130分以上;
高考为标准分,高分段分数为700分以上。
表4:
表3中数据的方差分析及F检验
变异来源平方和自由度均方F显著性
组间变异(实验班与对照班之间)171.881172.86.73显著
组内变异(实验[:
班与对照班之内)204.61724.82
总变异377.498
表5:
被试班起点水平成绩比较表(高一期末成绩)
统计量班级NXδ各档次人数
90-10080-8970-7960-6959以下
实验班5378134715189
对比班5377145714198
T=0.42<1.96,无显著差异
表6:
被试班实验结束成绩比较表(高考成绩)
统计量班级NXδ各挡次人数
800-900750-799700-749600-699550-599
实验班5360313.41071322
对比班5359614.5141223
T=1.97>1.96,效果显著
表7:
实验班实验前后成绩对比表:
统计量优秀面优良面合格面困难面最高分最低分极差
80-10070-7960-6959以下
实验前25.5%26.3%33.7%14.5%954247
实验后43.6%33.7%14.5%9%81345032
从上列学业成绩的统计分析,我们可以得出以下结论:
1、学生探究学习意识实验结果
从以上表格中我们看到,学生探究学习的意识,在始测上,实验班与对比班学生的探究意识都无显著差异。
经过半年的实验,两班产生了明显的差异。
这种差异随着实验的继续而持续增加,其中自主学习的意识,实验班明显优于对比班。
得出的结论是,学生的探究学习的意识,实验班明显优于对比班。
2、学生探究学习能力实验结果
从表中我们看到,学生探究学习的能力,在始测上,实验班与对比班学生的探究意识都无显著差异。
经过半年的实验,也无显著差异,但一年后,两班产生了明显的差异。
有的已经达到非常显著的差异,这种差异随着实验的继续而持续增加,特别是学生在处理开放性问题中独创性能力显得更为突出。
显示出采用不同的教学模式效果是大不相同的。
实验班原水平甚至第二次水平与对比班并没有明显差异,但第三次测试后上升的幅度明显加快,显示出实验因子的持续效力。
3、学生的学习成绩及对其它科的影响
从成绩表格中我们还看到,学生的学习成绩在实验前没有明显差异,甚至实验后的第一次考试,试验班还落后于对比班,这应当是实验班的学生不适用新的教学和学习方法所至。
但一年后两个班学生的成绩有了明显差异,这种差异不但表现在学习成绩的整体上,更表现在学生的学习方式,学习态度和对问题的处理上,学生学会了研究问题和处理问题的方法,这从高考高分段人数的差异可以看出这一点,因为从今年的高考试题我们可以看出,探究能力不高的学生是不可能拿到高分的,大面积优生出现的成因,我们认为是基于学生学习方式的改变。
更可贵的是学生的各项能力又逐渐渗透到其他各科的学习中,促进了各科的平衡发展。
在今年的高考中,实验班学生各科的高分人数显然优于其它班。
此项实验的结果完全证明了这种教学模式的可行性与实效性。
探究的教学和学习对本学科及其它学科成绩带来积极的影响效果。
综上所述,我们可以得了结论,实验结果证实了实验假说。
七、讨论
1、教师在选择探究问题或创设实验条件时,须注意以下几点:
(1)实验所涉及的知识与经验必须是学生已经具有的,或者在他们的最近发展区,是学生跳一跳可以解决的问题。
(2)问题或创设的实验条件是可以得出结果的,而且是多种结论的,以利于学生思维的搜索与发散。
(3)所确定的问题应与学生的日常生活密切联系,具有现实的社会意义与价值,有利于培养学生的科学精神、态度与价值观。
2、探求学习能力的培养与学业成绩是一致的。
探究学习能力强的学生,其学业成绩普遍较好,当然这其中也有个别例外的学生,其原因也应该是多方面的,尽管如此,仍然不影响二者的总体一致性。
本实验的结果,证明了这种看法。
3、本实验的教学模式在学科教学的不同内容上有一定的差异性。
在具体操作时一是需要对教学内容进行调整或再设计,二是对有些内容,我们不排除采用其它的教学方法和手段。
探究教学模式绝不意味着全面否定和抛弃常规教学。
而是更新常规教学,吸取常规教学的优点,采用探究教学模式进行教学。
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