教学设计理论指导下的小学数学教学模式的实践研究.docx
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教学设计理论指导下的小学数学教学模式的实践研究
《教学设计理论指导下的小学数学教学模式的实践研究》
中期报告提纲：
一、课题的提出
二、课题设立背景
三、课题界说
（一）教学设计的概念分析
（二）教学设计的学科性质分析
四、研究内容和方法
（一）研究的内容
备课遵循的程序：
分析学情
分析任务
陈述目标
配置检测
安排过程
教学调整
上课要遵循的模式：
1、概念获得教学模式（主要是针对较复杂的概念）
2、认知学徒制教学模式（主要是针对认知策略，如学生解应用题的策略。
）
3、抛锚式教学模式（主要是针对真实问题情境中问题的解决。
）
4、基于问题情境的教学模式
（二）研究的方法
1、调查法2、课堂行动研究法
五、已做的工作
六、效果分析
（一）教师教学理念更新
（二）备课和上课程序化、规范化、技术化和模式化
（三）学生学习观念更新
（四）提高课堂效率
（五）学习兴趣提高
（六）培养了学生的创造意识
七、下阶段研究展望
八、致谢
主要参考文献
《教学设计理论指导下的小学数学教学模式的实践研究》
中期报告
椒江区教育局教研室白云小学课题组※
报告人：
李坚
一、课题的提出
新一轮课程改革实验已在神州遍地开花，教师们通过培训、学习与交流，学生观、教育观有了很大的改进，从心理上接受了新课改，但是许多老师回到课堂教学中难以把先进的教育理念转化为实际的课堂教学行为，只好用回自己原来的一套。
有的教师虽然尝试着用新课标的教育理念，但一阶段后发现教学效果不理想，甚至觉得不如以前。
教师也普遍反映新课程与老教材比自由度较大，在教学内容的划分，练习题的搭配等都没有统一的标准，完全由教师根据本班学生的实际水平来确定教学内容，选择合适的练习题，教师觉得难以准确把握。
分析原因，我们觉得关键是缺少与新课改理念相匹配的新的课堂教学操作程序和教学模式。
也就是说，教师没有掌握一种科学的教学设计方法，不能系统地对教学过程的各个要素进行规划与实施，这使他们即使有了好的教育理念，也不知如何有效地付之行动。
教师备课、讲课时往往只凭经验，这使教师们常常感到盲目无助、顾此失彼；有些教师甚至只是不加思考地照搬教参，很少对具体问题进行分析。
这样，使教学质量过分地依赖于教师的个人天赋、经验的积累和敬业精神，而达不到大范围内的质量稳定性和普遍性。
本课题试着把教学成功的基础建立在教师教学工作的规范化、有序化和技术化之上。
通过系统设计教学的理论指导，能够指导帮助教师目标更明确（知道要做什么）、程序更清晰（知道应怎样去做）、针对性更强（知道为什么要这样做）和灵活性更大（知道在什么样的具体情况下该做什么和怎样去做）。
然后根据系统分析的结果，选择与教学任务相匹配的教学策略即课堂教学模式。
从而使教师的教学程序化、规范化、技术化、模式化，促使教师的专业成长。
二、课题设立背景
系统设计教学在国外的发展高潮主要是20世纪80年代，其主要标志有：
（1）出现了一批有重要影响的教学设计流派或理论。
至80年代中期，在美国形成的有重要影响的教学设计理论或流派有：
※课题组顾问：
盛群力课题负责人：
李加汉李坚
课题组成员：
张林春周军伟叶海燕牟洁萍王玮
本报告执笔：
李坚李加汉
·加涅和布里格斯（Gagne,R.M.＆Briggs,L.J.）提出的“学习条件论”等等。
（2）出版了一批系统成熟的教科书和专著。
·加涅、布里格斯和韦杰（Wager，W.W.）编著《教学设计原理》，加涅的另外几本有影响的著作是《学习的条件》、《教学的学习要义》。
·迪克和加里（Dick,W&Cariy,L.）编著的《系统化设计教学》。
（3）国内出版了一批比较系统成熟的专著。
盛群力主编《现代教学设计论》，浙江教育出版社；盛群力、褚献华编译《现代教学设计应用模式》；皮连生主编《教学设计——心理学的理论与技术》高等教育出版社等。
（4）国内出版的教学模式著作
高文著《教学模式论》，上海教育出版社；皮连生主编《知识分类与目标导向教学——理论与实践》，华东师范大学出版社。
在这些理论专著中以加涅倡导的理论给第一线教师的影响最大，他倡导学习结果分类，教学九大步骤，学习过程模式，学习层级观等都是20世纪系统设计教学的最重要成果。
浙江大学教育系盛群力教授在研究了国外的教学设计理论的基础上提出适合我国实际教学的教学设计理念，他提出了课堂教学的六大步骤。
他从系统化的角度指导教师设计教学，帮助教师系统考虑教学的各种因素，使之优化组合。
高文著《教学模式论》论述了近十种教学模式，针对各种教学任务和教学情境提出具体的解决策略，他的理论正好弥补了教学设计理论中教学策略薄弱的弱点。
以上这些教学设计流派、专著和教学模式专著，给本次研究垫定了理论基础。
教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案，它以优化教学效果为目的，侧重于问题求解中方案的寻求和决策过程，是一种以系统方法为基础的问题——解决式的操作方法。
三、课题界说
（一）教学设计的概念分析
当前我国学者普遍认可的教学设计概念的定义是：
“教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案、试行解决评价结果和对方案进行修改的过程。
”即强调教学设计是一个系统化的过程，包括如何进行任务分析、如何编写目标、如何选择教学策略与教学媒体、如何编制标准参照测试等。
（二）教学设计的学科性质分析
教学设计理论的研究对象不是教学系统的性质，而是教学系统的设计方法；教学设计理论的研究对象也不是教学规律，而是如何使实际教学更符合教学规律的方法。
教学设计理论的研究对象是教学问题的解决方法和寻找解决方法的方法。
因此教学设计是一门方法论性质的学科。
同时，教学设计也是一门设计科学，设计的本质在与决策、问题求解和创造，因此它的发展植根于教学的设计实践领域。
四、研究内容和方法
（二）研究的内容
本课题研究的内容是，现代教学设计（instructionaldesign）理论指导下的小学数学系统备课理论和教学模式的实践研究。
备课遵循的程序：
“课堂教学的效果，基本上不会超过精心准备的程度。
”浙江大学教育系盛群力教授说（本次研究的备课系统主要引用了盛群力教授的理论）。
备课时原来的三备：
备教材、备学生、备教学方法。
原三备虽有相当的便利性和有用性，但面对新课标有必要作出改进，从一定意义上说，原有的“三备”是比较笼统与模糊的、不完整的程序，给保证达到预期的结果带来了多方面隐患。
根据系统设计教学新理念，我们提出了备课的新程序，探索备课的规范化和完整性，它包括分析学情、分析任务、陈述目标、配置检测和安排过程。
下面就以新课程标准教材第六册《面积和面积单位》为例，对这五项备课程序作简略探讨。
五项备课程序的关系如下图：
分析学情
分析任务
陈述目标
配置检测
安排过程
教学调整
一、分析学情
主要是了解学生的学习需要。
备课从了解学生的学习需要出发，而不是象以往那样从备教材出发，这是教育观念上的一个重大转变。
即任何教学活动都要围绕着以满足学习者的学习需要为出发点和落脚点。
要求教师做到以下两点：
①教师首先要了解教学活动开始前学生在认知、情感态度等方面已经达到了什么样的水平，这一水平标志着学生已经能做什么、说什么、想明白了什么等，这是学生掌握新学习任务的起点水平。
②其次要了解教学活动结束后预期学生在认知、情感态度等方面必须达到的状态。
对这种状态的把握最终会转化为确定的教学任务与具体的学习目标。
只有当教师的心中对教学前和教学后这两种状态的差距做到心中有数时，再根据学生的年龄特点，确定真正恰当的切合学生实际的教学任务和学习目标。
如在分析新课程标准教材第六册《面积和面积单位》时，①了解到学生在认知上已经知道了米、分米、厘米的知识，已建立了1米、1分米、1厘米的表象，知道它们间的进率，知道长方形和正方形的特征和周长。
②教学活动结束后预期学生在认知上达到：
知道面积的意义，知道常用的面积单位平方米、平方分米、平方厘米，初步建立1平方米、1平方分米、1平方厘米的表象，知道长度和面积的区别。
可以说，从备学生启动备课程序，它打破了传统从教科书出发决定教什么、怎样教的体系。
确确实实做到以人为本，充分体现了数学新课程的要求。
二、分析任务
分析任务的实质是确定教学任务的类型和结构。
（一）学习任务归类实际上也就是教学目标归类，一般来说，可分为认知目标、心理动作目标、情感态度目标、人际交往目标等。
对学习任务进行精细的分类，有利于针对不同的学习任务选择恰当的教学策略。
比如人际交往目标分成三类：
首先是学会与人对话、与人共事，遵循基本的交往规则；其次是要维持团队关系和自我心理调适；最高的境界是有知己之明和知人之明，即认识自我和欣赏他人相统一。
针对不同的班级选择不同的目标，如果任教的班原来没有这方面的训练就选第一类，平时有过少量练习的选第二类，平时经常训练就选第三类。
（二）分析任务的结构，简称“任务分析”，要确定终点任务、子任务和前提知能之间的关系。
具体做法大致是：
（1）根椐对学生现有知识的了解分析，确定一个具体清晰的终点目标。
（2）然后自我提问：
“为了达成终点目标，学生必须先掌握哪些过渡目标”。
（3）排定这些过渡目标之间的先后关系。
（4）考虑每一个过渡目标下必须要先掌握的前提知识是什么？
（5）根据学生已经掌握的前提知识（起点行为）确定“可能的教学起始点”。
（6）根据对学生情况的分析，将“可能的教学起始点”转化为“真正的教学起始点”。
下图是对小学新课程标准教材第六册《面积和面积单位》中面积单位这一教学任务所做的层级分析。
任务分析采取了自上而下的演绎途径，分析了终点目标、过渡目标和前提条件之间的层级关系。
面积单位
终点目标
长度单位
面积概念
过渡目标
长度
1米、1分米、1厘米
物体表面
封闭图形
前提条件
分析学情与分析任务之间的双向箭头表示这两个环节允许几个回合的反复斟酌过程。
学情分析可以帮助教师进行任务分析，通过任务分析反过来又可促进教师充分的了解学生。
比如在分析《面积和面积单位》一课时，考虑到1平方米、1平方分米、1平方厘米的表象学生较难建立，再让学生深入比较长度单位和面积单位的区别对学生来说负担太重，让学生表现、展示的时间太少，所以后把长度单位和面积单位之间的比较这个任务去了，课堂实践后觉得这个决定是正确的。
三、陈述目标
教学具体目标，是具体规定学生在教学活动结束后在认知和情感态度等各方面，究竟能够达到什么样的新水平。
因此：
（1）教学具体目标不能用来表示教师的教学程序或活动安排如“讲解分析学生在预习时不会做的题目”。
（2）教学具体目标应采用可观察、可检验、可操作的句子来陈述，应包括行为、行为发生的条件和行为可接受的标准。
如：
“不借助任何材料（条件）学生能准确无误地（标准）说出（行为）长方形的特征。
”
（3）不要用抽象模糊的语词，如“理解”、“培养”、“体会”等来陈述教学目标。
（4）教学具体目标主要应来自于任务分析，应紧扣备学生和备任务所得到的信息，具体目标不能游离于任务。
根据全面分析学生和分析任务得到的信息，《面积和面积单位》一课的教学目标定为：
①知道面积的意义；②知道常用的面积单位有1平方厘米、1平方分米、1平方米；③初步建立1平方米、1平方分米、1平方厘米的表象；④学会用观察法、重叠法和数格子法来比较面积的大小，发展学生的空间观念。
四、配置检测
以往的教学检测往往存在两个问题：
（1）检测项目不完全是（或根本不是）根据教学目标来确定。
（2）准备检测的时间大多临近教学结束的时候，这就难以保证实际教学紧紧围绕教学目标而展开。
应该意识到，检测的目的不只是为学生评等，它还包括了确定学生的学业表现情况，以便明教学的薄弱环节和疏漏之处，为教学补救提供依据。
备检测的目的无非只有一个：
“为测验而教”（由于测验试题来自于具体目标，因此实际上是为达成具体目标而教）！
亦即所有后续的教学策略都要保正通过检测和达成目标，这便是全面质量或全面质量控制思想在教学设计中的生动体现。
编制检测项目时要注意的问题有：
（1）检测项目与教学具体目标之间应有对应匹配关系。
（2）用最适当的评估手段检测不同的学习结果。
（3）试题中的条件必须与教学具体目标中的条件保持一致。
（4）试题的题量大小、所需时间都必须予以考虑。
正基于此，系统设计教学中的备课一改传统的做法，在任务定位、学情分析和陈述目标之后，接着就要完成检测项目的大体框架，一般情况下一个知识点至少有一道检测题与之匹配。
如《面积和面积单位》一课的检测题可设置为：
（一）填上合适的面积单位
1、信封封面贴邮票处的面积约是4（）。
2、黑板面的面积约是4（）。
3、数学课本封面的面积约是3（）。
（二）判断题
1、课桌面的面积约36平方分米。
（）
2、黑板面的面积约4平方分米。
（）
3、1支铅笔长8米。
（）
4、的面积是1平方厘米，那和也是1平方厘米。
（）
五、安排过程
当教学目标和评估目标的检测题确定之后，接下去就要事先对如何达到教学目标的途径、内容、策略、媒体、组织形式等做出安排，这就是备课程序中的具体过程设计。
它包括：
（一）排好教学内容。
一般来说，教材是教学内容的主体，但是有的教材上的教学内容已经过时或者教材内容前后安排不合理，所以，对有的教材上的教学内容要进行合理调整。
可能会有以下几种情况：
（1）基本上将教材作为教学内容全部。
（2）将教材的前后单元、章节、主题、概念、规则、实例等适当换序，以适应任务和目标的要求。
（3）将教材的内容作必要的增加和删节，以适应任务和目标的要求。
（4）既有换序又有增减的处理，对原有的教材作相当程度的改进。
（5）基本上舍去了原有的教材内容，根据实际教学任务和目标的要求，新挑选或新编写教学材料。
（1）和（5）是两种极端的情况，大部分备课情况来说，其他三种安排方式居多。
（二）选择策略、方法和媒体。
针对不同的教学任务采取不同的教学策略，如《面积和面积单位》一课中的目标②识记常用的面积单位平方米、平方分米、平方厘米，教学是就简单的告诉学生让学生记住。
目标③初步建立1平方米、1平方分米、1平方厘米的表象，教学中就不能简单告诉学生了事，而应该化时间展开来讲，通过让学生摸一摸、量一量、想一想、说一说等一系列的操作才能达到建立表象的目标。
教学方法和媒体是呈现教学内容、展开教学活动的凭借。
作为21世纪科技高度发达的时代，我们少不了计算机辅助教学，它可以提供感性材料激发课堂气氛；创设问题情境激发学习动机；提供直观示范指导学生操练等。
但在使用过程中也要注意视听结合、动静结合、媒体多样化、同时要适可而止。
（三）选择教学组织形式。
教学组织形式是反映课堂上师生、生生之间相互作用的外部表现形式。
包括全班教学、小组教学、个人自学。
教师应根据备学生、备任务、备目标、备检测得到的信息，进行合理选择，优化组合。
（四）编写教案。
教案就是事先大体上确定一堂课或一个单元的教学如何具体执行，其表现形式具体来说有三种：
（1）叙述式；
（2）表格式；（3）流程图式。
上课要遵循的模式我在这里就简略提一下，因为下面还有两位我们课题组成员就这方面还要展开来讲。
上课要遵循的模式：
（一）概念获得教学模式（主要是针对较复杂的概念）
概念获得教学模式通常由以下几个阶段组成：
概念的确认、例证的确认、假设的提出与验证、概念的命名、概念的应用与概念获得的反思。
（一）概念的确认
概念是知识组织的基本单元。
并不是所有的概念都必须运用概念获得模式进行教学的，运用概念获得模式进行教学的应该是重要的概念，而且该概念应该具有相对比较清晰的属性。
（二）例证的确认
概念获得教学的核心是向学生提供概念的例证。
在教学中，教师提出的第一批正例应该相对详细和明确，其目的不在于迷惑学生，而应该有助于学生对概念基本属性的确认。
（三）假设的提出与验证
例证的确认与假设的提出是否循环的过程，它包括学生对例证的观察、分析、比较和对照，以及随后提出假设并加以验证。
与此同时，教师可以随着各种假设的出现，增加新的验证，以帮助学生在分析足够数量例证的基础上，通过基于自身积极思考的讨论，识别出概念的所有基本属性，并据此排除先前生成的伪假设。
（四）概念的命名
经过了上述循环过程后，教师在课堂上应留出一点时间对所有保留下来的假设进行审视，并帮助学生对概念命名。
（五）概念的应用
在概念的应用阶段，可以让学生有机会充分表明他们对概念的理解。
他们可以通过提出自己的例证并基于概念的基本属性对例证作出精确的描述，对本质属性与非本质属性加以区分，以及确定属性价值的等级幅度，以表明对概念的理解。
（六）对概念获得反思
运用概念获得模式，重要的并不是仅仅在于教师直截了当地将概念的名称和定义教给学生，该模式关注的是学生在教学过程中的参与程度，学生思维的质量、教与学的思维策略的应用以及与高质量的教与学的过程相联系的结果——概念真正的获得。
（二）认知学徒制教学模式（主要是针对认知策略，如学生解应用题的策略。
）
“认知学徒制”通过允许学生获取、开发和利用真实领域中的活动工具的方法，来支持学生在某一领域中学习。
认知学徒制教学模式包括：
建模、训练、搭建脚手架、清晰化、反思、探究。
1、建模
建模就是让学生进行观察并构建完成任务所必需的相关过程的概念模式。
建模就是从专家的经验中精选出系列问题解决策略的过程。
2、搭建脚手架
搭建脚手架涉及的是教师为帮助学生完成任务而提供的支持。
这些支持的形式可以是“建议”或“帮助”。
但是，教师为学生搭建的脚手架及时地淡出也是十分重要的。
3、训练
训练，包括在学生执行任务时对他们进行观察，提供线索，搭建脚手架，提供反馈，建构模式，进行必要的提醒以及提出一个使学生能以更接近专家的方式实施的新任务。
4、清晰化
清晰化是指使学生有关某一领域的知识、推理和问题解决过程清晰化。
清晰化的方法有
（1）咨询教学；
（2）教师可以鼓励学生在进行问题解决的过程中清晰地表述自己的思想；（3）让学生在合作活动中承担批评者或监控者的角色，由此引导学生清晰地表达自己有关问题解决和控制过程的知识。
5、反思
反思能使学生将自己的问题解决过程与某一专家、其他同学的问题解决过程作比较，最终与某种专业的内部认知模式相比较。
运用各种技术复制或重演专家和新手的作业进行比较能增强反思。
6、探究
探究意味着推动学生依靠自己解决问题。
促使学生进行探索是十分重要的，这包括学习如何设计一些力所能及的、有意义的小问题与研究性问题。
探究标志着教师的完全“淡出”，脚手架的全部拆除。
（三）抛锚式教学模式（主要是针对真实问题情境中问题的解决，有利于提高学生的问题解决能力。
）
抛锚式教学的主要目的是使学生在一个完整、真实的问题情境中产生学习的需要，并通过镶嵌式教学以及学习共同体中成员间的互动、交流，即合作学习，凭借自己的主动学习、生成学习，亲身体验从识别目标到提出目标、达到目标的全过程。
对抛锚式教学思想的领会和一系列案例教学的尝试，逐步完善了五个环节的教学应用：
创设情境、确定问题、自主学习、协作学习、效果评价。
抛锚式教学的方法有：
（一）搭建脚手架
抛锚式教学不是把现成的知识教给学生，而是在学生学习知识的过程中，根据学生的需要向其提供援助和搭建脚手架。
（二）镶嵌式教学
通常，镶嵌式教学时段是历险故事的自然组成部分，它产生于学生在学习过程中的需要：
随着历险故事情节的展开，学生为了决问题，必须获得一些辅助信息，如如何使用指南针的指南手册，如何看地形图等。
不熟悉这些信息就无法进一步探索，这时，教师就可以从学习的需要出发组织有关信息的“镶嵌式教学”，以排除学习中的障碍。
（三）探索问题的多种可能的解答
在这种抛锚式或情境性教学中，任何一个问题都存在多种可能的解决方案，这些解决方案往往产生于学生有趣而深入的讨论中。
（四）合作学习
抛锚式教学的目的之一是创设能导致合作学习的环境。
采用这种教学模式的教师对此都十分关注，这是因为：
（1）支撑物中描述的问题十分复杂，单凭某个学生的力量是不可能完全解决的，为此，合作学习必不可少；
（2）支撑物的视觉本质使用使学生易于参与小组学习，即使他阅读欠佳也无妨。
（四）基于问题情境的教学模式
基于情境的教学模式正是在思维心理学研究成果的基础上形成的，其主要目的在于通过以问题情境为核心的教学，形成学生的创新思维能力。
一、习题问题情境
在传统教学中，知识的获得与知识的应用是分离的，相应地，教材的编制也往往将致力于知识应用的习题置于传递知识内容的课文之后，用以帮助学生进一步掌握知识、操练知识、应用知识。
因此，出现在传统教材中的习题常是指智力作业，该作业通常包括解题所需动作的目的、完成协作的条件和对完成动作提出的要求。
可见，习题作为作业的这一形式，其所表现的仅仅是已知与未知之间客观的既定关系，而不考虑解题者即主体的状态，也就是说，习题与解题的主体并不发生直接关系。
因此，通常在解题的第一阶段，学生很难产生认识的需求和动机，难以启动思维的机制，并由此影响对所提出的习题的领会。
作为问题教学核心概念的问题情境，则与习题截然不同。
问题情境不仅包括已知与未知之间的客观关系，更重要的是它反映了解题者即主体与客体之间相互作用的特殊类型，表现了主体在通过问题解决发现和建构新知识的过程中产生的某种确定状态。
在由问题情境所激发的认识的过程中产生的某种确定状态。
在由问题情境所激发的认知需要与求知动机的支配下，解题者置身于识别问题、表征问题、探索解答、发现与建构新知识的积极活动过程之中。
二、问题情境的主要成分
正是根据对“习题”与“问题情境”结构的比较，从问题情境的本质特点出发，具体分析了构成问题情境结构的基本组成成分：
（1）新的、未知的知识。
问题情境的核心成分是新的、未知的知识，这也是为解决产生于问题情境中的问题，完成相应的智力操作所必须加以揭示和建构的知识。
（2）主体的认知需要。
问题情境的第二个组成成分是对新的、未知知识的需要，该成分反映的是思维的动机驱动方面。
（3）主体的认知可能性。
为了更好地促进学生的发展，问题情境应该具有适度的难度。
三、问题情境的基本设置方式
促使学生原有知识与必须掌握的新知识发生激烈冲突，由此导致学生意识中的矛盾激化，从而产生问题情境。
这种以矛盾冲突为基础的问题情境的产生和解决，可以成为教学过程与学生发展的驱动力。
依据这一基本方式，教师通常可以采取以下具体方法设置问题情境：
1、现场试验或实验演示的方法；
2、叙述或再现科学发展史中的事实；
3、借助实物、图片、模型等直观手段或模拟、仿真方式，显示与科学知识冲突的日常生活常识；
4、提出学生依靠现有知识难以正确完成的作业；
5、引导学生观察各种矛盾的事实、现象、数据，并加以对照、分析；
6、利用课文内容中隐藏着的矛盾事实等等。
（二）研究的方法
（一）调查法
对参与课题研究的教师进行问卷调查，对相关学生进行问卷调查。
在课题开始时进行前测调查，然后在中期和后期再进行调查，最后进行分析比较。
（二）课堂行动研究法
观察（注意的持续时间、课堂参与程度、提出疑难的数量、课后自学时间等）、访谈与问卷、个人资料收集与记录（对家长进行问卷调查）等。
五、已做的工作
课题研究过程
时间
地点
内容
参加人员
主要效果
2005、9、27
白云小学四楼会议室
课题可行性论证及组织申报课题
李加汉、李坚、张林春、周军伟、叶海燕、王玮、
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