“旨在培养高阶数学思维能力的中学数学教学创新与实践”研究简报

撰写时间:2018-03-23  来源:广东省教育研究院 浏览量:

    一、广东省中学数学教学现状基本分析
    与经济社会发展水平相比,广东省中学生数学学习质量还有较大提升空间。学生学习方面存在的主要问题是:(1)“双基”水平较低;(2)数学能力不强;(3)数学思想方法掌握不佳;(4)数学思维水平不高。教师教学方面存在的主要问题是:(1)数学概念教学欠透彻;(2)数学能力培养目标不够明确;(3)数学思想方法教学意识需要加强。
    如何寻找创新数学教学方式的有效策略以提高学生数学学习质量和培养高阶数学思维能力?依托广东省教育科研“十二五”规划研究项目“SOLO分类学在构建中小学生学业质量监测体系中的应用”(2012ZJK014),省教育研究院教学教材研究室数学科吴有昌团队这几年开展了一系列研究探索,获得丰富成果。
    二、中学数学教学创新的理论、做法与实验
    教学方式创新必须有坚实的理论与实践基础,否则,容易违背教育教学规律而陷入盲目实验的旋涡。
    (一)从世界前沿教育目标分类学中获得诸多启示
    SOLO分类学由原香港大学教授比格斯(John Biggs)于1982年提出。该理论从整体上关注学生的思维层次,从学生面对具体问题的回答所呈现出来的思维结构发展评价学习的质量;马扎诺教育目标分类学由美国学者马扎诺教授于2001年提出。研究团队从中获得诸多教学方式创新启示并开展教学方式创新研究与实验。
    (二)创建广东特色数学教学模式
    系统、深入开展SOLO分类学和马扎诺分类学研究,结合数学学科特点,提出中学数学“导学—解疑—深评”螺旋型教学模式 。
    1.理念。关注全体学生发展,关注学习过程,关注学习质量,学习、教学与评价融合促进,及时、深度评价反馈,努力实现轻负担高效益,促进学生高阶数学思维能力螺旋式发展。
    2.内涵。导学,强调学生通过阅读教材自学新知识获得对新知识的多点结构以上思维水平,培养学生自学能力;解疑,强调教师通过解决学生的重点、难点和疑点,使学生把握新旧知识的内在联系,掌握数学思想方法,获得对新知识的关联结构以上思维水平;深评,即深度评价,强调从知识技能、数学能力、数学学习方式和情感态度四个维度开展评价,全面、科学诊断学生的数学学习,促使学生高阶数学思维发展。
    3.一般步骤和方法。以50—60分钟为一个学习单元(课前自习10—20分钟,课内学习40分钟),不布置课外作业;通过集体研讨明确一节课的核心目标;通过合理设计预习案、学习案、反馈案,实行导学、解疑、深评三轮循环,促使学生思维层次水平多次循环提升。
    (三)开展扎实的大规模教学实验
    为验证新教学模式的可行性、操作性和有效性,研究团队在广州市、深圳市、珠海市、佛山市、韶关市、湛江市、惠州市、东莞市开展时间跨度超过5年的教学实验。
    1.组建研究团队开展专题培训。为推进教学实验,依托研究课题组建研究团队,成员包括师范院校教授、地级以上市和县(市、区)数学教研员、数学骨干教师等。依托研究团队开展专题培训,让数学教师掌握实验教学步骤和方法,提升数学教师对分类学和新教学模式的理解,以利推进教学实验。
    2.研制广东特色系列优质教学资源。为开展大规模教学实验,减轻实验教师教学负担,研究团队分工合作,于2012年9月按照新教学模式思路深入扎实研制广东特色系列优质教学资源——《初中数学三维导学案》(人教版、北师大版共12册,均已正式出版)。该系列教学资源蕴含了数学教学改革的理念、模式与做法,一经推出便广受数学教师喜爱,成为具有广东特色的优质教学资源。
    3.构建教研新模式。在课题研究过程中,构建由高校教授和省、地级以上市、县(市、区)三级教研员与中学一线教师组成的研究共同体,实施“教研训一体化”模式,围绕研究项目通过培训提高教师研究能力,通过组织教师开展深入细致的研究提高教学质量,又通过教学真实案例提高培训效果与质量,真正发挥教研引领作用。


    4.开展专项教学实验研究。为保证严谨性和有效性,教学实验从两条主线同时开展,一条主线针对中学阶段若干重点内容开展运用SOLO分类学指导深度评价的专题教学实验研究(严格按照教学实验的方法和程序开展,每项实验时间均超过1个学期),专项实验证实了应用SOLO分类学指导教学评价对提升中学生学习质量确有成效;另一条主线则选择不同层次的65所初中(因工作原因,暂未在高中开展)在自然状态下开展人数超过20000的大规模教学实验,实验教师在实验过程中使用《初中数学三维导学案》,研究团队负责教学指导。截止2018年3月,已有超过20万人次学生受益。
    三、中学数学教学创新实验的成效与影响
    中学数学教学创新实验开展5年来,在教学质量、社会效益等方面均取得明显成效。
    (一)实验学校数学教学质量提升显著
    1.有效提升数学教师教学能力和专业水平。通过开展SOLO分类学与马扎诺教育目标分类学培训,让教师们接触到前沿教育理论,加深了对我国数学课程改革的理解,形成了新的学习质量观和评价观。调查结果表明,96.7%的实验教师表示实验对他们影响很大,有效提升了教学能力。在2017年底评选的广东省新一轮名师工作室主持人中,研究团队及实验学校共有5人入选。
    2.大面积提升数学教学质量成效显著。实验结果表明,大部分实验学校数学平均成绩较实验前提高了10-15分。例如,江门台山市实验学校2014年中考数学平均分为50.33,2017年中考数学平均分为72.96,平均分整整提高了22.63分,经过统计分析,差异具有显著性,与江门市中考数学平均分相比,差值从-20.09减少至-1.21分。又如,惠州市博罗县石坝中学2017年数学中考成绩较2015年提高了37.8分,效果显著。同时,学生的数学学习方式大为改善,数学能力大大提高,学习信心不断增强。

台山市实验学校与该地级市中考数学平均分比较一览表

    3.带动其它学科开展教学改革。台山市海宴中学校长表示,数学科开展教学实验取得显著成效,有良好示范效应,将带动其它学科开展类似教学改革。
    (二)社会服务效益明显
    1.为广东省、全国培训大批初中数学教师。研究团队在广东省内开设专题讲座121场,义务培训教师2万余人,节省培训经费超过200万元;在全国其他省份开设专题讲座39场,培训骨干教师和校长3000余人。以新教学模式指导的2次广东省初中数学与信息技术深度融合专题网络教研活动,全国有26个省份10万多数学教师、教研员观看活动视频(可浏览http://zy.gdedu.gov.cn/),受到广泛好评,光明网、新华网、南方网等多家权威媒体相继报道。
    2.为粤东西北欠发达地区探索出提升数学学习质量的有效教学模式和教研模式。对于经济欠发达地区而言,在师资普遍缺乏且素质有待提高的情况下,寻找大面积提升教育教学质量有效策略成为“教育扶贫”关键。通过开展教育分类学等理论培训,促进欠发达地区教师提升专业素养,形成科学的教育教学质量观与评价观;通过使用优质教学资源,先进教育教学理念和方法变得易接受、可操作,广大教师在实践中更好领悟教育教学改革理念和教学新模式,促进了教育教学良性循环;通过各种形式、不同层次的教研活动,广大教师不断反思、总结、提炼具有本校、本地特色的教育教学思想和模式。江门台山市、惠州市博罗县实验学校等取得明显效果是最好例证。
    (三)全国影响力不断提升
    1.为我国数学教育评价改革做了一些卓有成效的研究工作。研究团队翻译并出版马扎诺教育目标分类学,在教育科学出版社、科学出版社等出版著作4部;在《初中数学教与学(人大复印资料)》等核心期刊发表论文11篇;首创运用马扎诺教育目标分类学构建中学数学学业评价内容体系,为我国义务教育数学课程标准(实验版)提出建议并获课程标准修订组认可。
    2.全国教育同行纷纷到实验学校考察交流教学改革。国务院参事室、教育部科技司、中央电教馆有关领导多次到实验学校东莞市石龙第三中学视察和指导课堂教学改革;北京市、江苏省、山东省等11个省份的教育同行到东莞市石龙第三中学考察、交流,《南方日报》等权威媒体大幅报道东莞市石龙第三中学教学模式改革情况。
    3.粤港澳数学教学交流初见成效。让港澳数学教师认可并接受内地数学教育的方法与模式是粤港澳大湾区建设与融合重要工作之一。已初步搭建由香港教育大学、澳门大学专家和港澳80余间中学构成的交流平台;研究团队到澳门大学附属应用校深入推介成果并获数学教师接受和应用,2018年2月11日澳门日报专题报道;2018年3月,研究团队获邀到香港粉岭救恩书院与该校数学教师深入交流教学成果并达成初步合作意向。
    四、反思与展望
    反思本教学模式的创新与实践,有不少成功之处,如:理论基础坚实、模式可操作性强、实验规模较大、注重评价与高阶数学思维培养、实验效果明显等。展望未来,要进一步深化、细化有关研究过程,总结、提升有关研究成果;按照教育部推进学科教学与信息技术深度融合的要求,积极探索新教学模式及其成果的数字教学资源建设,为粤东西北欠发达地区和我国欠发达省份提升数学教学质量和水平贡献更多力量;结合“新师范”建设有关要求,以课题研究引领数学师资队伍培养和数学教学科学发展;通过更多地发表论文、出版专著、专题讲座、专题网络教研活动等形式,进一步凝练和丰富研究成果,不断扩大影响力。 
                                              (执笔:省教育研究院教学教材研究室 吴有昌)