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“度量”视角下小学数学相关概念的解读与教学实践研究——课题申报评审书
发布时间:2019-02-26   点击:   来源:原创   录入者:张小亮

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编号:            

 

 

 

江苏省教育科学“十三五”规划

课题申报评审书

 

 

 

 

 

 

 

 

课题名称:“度量”视角下小学数学相关概念的解读与教学实践研究   

研究方向与范围:                自选课题                               

课题主持人:                      吴华媛                 

所在单位:                 常州市雕庄中心小学                        

申报日期:                   2018.01.10      

 

 

 

江苏省教育科学规划领导小组办公室制

填报说明

 

 

 

1.江苏省教育科学“十三五”规划重大课题、专项课题以外的课题申报者填写本《申报评审书》和《申报评审活页》。

2.封面左上角“编号”栏,所有申报者均无须填写,评审时由省教育科学规划领导小组办公室填写。

3. “研究方向与范围”栏按《江苏省教育科学“十三五“发展规划要点》第五部分“重大课题与研究领域”之二“重点研究方向”中的分类填写,如申报基础教育“依法治教研究”类课题就在此栏填写“基础教育1”,申报职成教育、高等教育课题以此类推,申报自选课题者则在此栏填写“自选课题”。如确实有必要,“课题主持人”可以填两人。

4.“江苏省教育科学‘十二五’规划课题完成情况”分以下几种:A.主持并已结题;B.主持但未结题;C.参与研究;D.未参与研究。申报者只须在“江苏省教育科学‘十二五’规划课题完成情况”栏填上序号“A、B、C、D”即可。“其它教育科研课题完成情况”栏须如实填写主持或参与研究的一至二项课题名称、课题级别及完成情况,未参与任何课题研究者如实填写“未参与”。

5.《申报评审书》中“课题研究设计与论证报告”和《申报评审活页》总字数不宜超过5000字,各栏目空间填写时可根据实际需要调节。

江苏省教育科学规划领导小组办公室地址:南京市北京西路77号;邮编:210013;电话:025-83758278,83758279。

 

 

 

 

 

 

 

 

一、课题研究人员基本信息

第一主持人

吴华媛

性别

民族

出生年月

1980.10

行政职务


专业技术职务

中小学一级

研究专长

行动研究

最后学历

本科

最后学位

学士

电    话

13706118252

工作单位

常州市雕庄中心小学

E-mail

Denglan12@{域名已经过期}

通讯地址

常州市雕庄中心小学

邮政编码

213018

第二主持人姓名


性别


民族


出生年月


行政职称


专业技术职务


研究专长


最后学历


最后学位


电   话


工作单位


E-mail


通讯地址


邮编


﹃十五﹄期间教育科研情况

江苏省教育科学“十五”规划课题完成情况

D

其它教育科研课题完成情况

小学“数学绘本”应用与开发的实践研究

区级  参与研究

独立或以第一作者身份公开发表或出版的论文或论著(限填10篇)

论文或论著名称

发表论文(或出版论著)的报刊(或出版社)名称及日期

简单背后的不简单

小学数学教育 2017.01













课题组核心成员(不含主持人,限填10人)

姓名

工作单位

专业技术职务

研究专长

课题组中的分工

张  丹

常州市雕庄中心小学

学高级

行动研究

理论研究

陈  帆

常州市雕庄中心小学

中小学一级

行动研究

资料收集

杨  怡

常州市雕庄中心小学

中小学一级

行动研究

资料收集

高碧云

常州市雕庄中心小学

中小学一级

行动研究

课堂教学

张文莉

常州市雕庄中心小学

中小学二级

行动研究

资料收集

白黎明

常州市雕庄中心小学

中小学二级

行动研究

网站维护

俞敏惠

常州市虹景小学

学高级

行动研究

组织管理

二、课题研究设计与论证报告

(一)课题的核心概念及其界定

    1.度量:

Measurement,也称测量指用一个带单位的数值来描述可测量物体或现象的某一个属性,从而形成某个具有特殊含义的“量”,如长度、面积、体积、角度、重量(质量)、方位、时间、货币等。随着数学中度量的思想、方法、工具在各学科、各领域的广泛应用,越来越多的物体和现象都被发现具有“可度量”的属性,如物理学中的密度、社会学中的恩格尔系数、环保领域的雾霾指数等。

度量贯穿于小学数学的始终,它涵盖小学数学许多核心概念:

度量的对象:“量”。主要指物体或现象的某种可度量的属性,包括两类:“离散量”和“连续量”;

度量的结果:是用数加上计量单位的形式表现的,即“数量”;不明确“数量”,无以谈“数量关系”;

度量的核心概念:“单位”;要理解数概念、运算概念如何发展(如:怎样从整数扩展到有理数;加减乘除背后隐藏着怎样的秘密等),这是一把关键性的钥匙;

度量的思想方法:由“比”的意义集中体现;“比的度量功能逐渐成为现代数学应用的核心”(史宁中语)

度量是人类心智的产物,唯有理解度量的本质,懂得度量的思维方式,方能明了数学“定量刻画”的意义和价值,从而将“通过数学学会思考”真正落到实处。

(二)国内外同一研究领域现状与研究的价值

1.研究现状

(1)系统领域

在许多国家(包括台湾地区)的中小学数学课程中,“度量”都是一条课程发展的主线。美国的《州际核心数学课程标准》中,度量出现在小学阶段的“度量与数据”模块中;韩国的《中小学数学课程标准(2015年修订)》中有单独的“测量”模块,也出现在小学阶段。英国的《义务教育数学课程标准(2014版)》中,小学阶段“测量”是独立的模块;中学阶段测量属于“图形与测量”模块。这里模块的概念,类似我国课程标准中的几大领域。在我国《义务教育数学课程标准》中,与“度量”有关的教学内容被分散在“数与代数”与“图形与几何”之中,这样的编排方式在实验稿和2011班修订稿中基本如出一辙,未作大的调整。

度量一部分属于“数”,另一部分属于“形”,在一定程度上,忽视了“量”的概念——在这方面,中文语言系统甚至存在先天劣势(英文名词区分可数与不可数,中文数量词常有虚指等);进而,内容散点分布,客观上致使一线教师难以整体把握“度量”的数学实质。(先天不足,后天不补)于是,在相当长的一段时间内,一线教师常常将度量仅仅理解为用工具去测量一条线段的长短、一个角的大小这样的物理学操作技能;更麻烦的是,当我们从一个相对狭义的、单薄的角度看待度量,其背后蕴藏的数学思想方法注定成为无源之水无本之木,必然造就许多迷思概念,教学的疑点、难点、痛点也就不可避免。例如:有了除,为什么还要学“比”?分数这个“数”,为什么孩子就是不接受,不喜欢用?平均数跟平均分到底是不是一回事?……

(2)专业解读

直到近三年来,情况才有所变化,数学专业研究者开始发声,2014年9月的《小学教学》刊登了数学家张奠宙先生撰写的《深入浅出、平易近人》一文,详细地探讨了长度、面积和体积测量的数学意义:赋形以数,并使其满足三条性质:有限可加性、运动不变性、正则性;《数学教育学报》于2017年4月发表了东北师大史宁中教授的一篇文章:《小学数学教科书中的比及其教学》论证了比的本质是两个数量倍数关系的表达和度量,强调了比的度量功能的重要性——“比的度量功能逐渐成为现代数学应用的核心”,并就相关内容的教学提出了教学建议。

(3)一线实践

处于刚刚起步的阶段。主要是一些全国知名的特级教师,给出了少量的课堂实践案例。如:吴正宪老师2016年和2017年两版《比的意义》,侧重点有很大的不同。据吴老师自己的说明,是因为拜读史宁中教授的文章后自身理解发生了变化;还有浙江俞正强老师的原创课例《度量天下》(六年级),将“度量”整体熔为一炉,大气磅礴,是非常有建设性的尝试。俞老师对《角的度量》一课也作了独到的尝试,教学设计立足于“赋形以数”,正中度量“要害”。但从整体而言,一线教师对于度量的教学实践与研究是散点状的,能切中度量的数学实质与度量思想方法的教学案例,则更是凤毛麟角。

2.研究价值

以“度量”这个视角来整合小学数学各领域的相关概念,本课题的研究还是新颖的。

对于一线教师,其意义在于:

首先,能帮助一线教师厘清“量的计量”相关内容的数学实质,从而较为准确地把握典型度量概念教学的重难点;其次,以“度量”的思维方式看待数学教学中一些典型疑难、固有痛点,有可能作出一些有益的破解;(比如“比”究竟是什么,比如分数意义的理解)最后,“度量”能帮助我们更为整体、科学地建构小学数学的核心概念体系,有效提升一线教师的专业素养。

在现有的课程体系下,我们的研究之所以凸显“度量”这条应然的主线,因为我们懂得:度量是人类心智的产物,度量的思维方式是人类群体智慧的结晶。唯有借助广大一线教师生动的教学实践,将这种“冰冷的美丽”尽量“无损”地还原为“火热的思考”,我们的孩子才有可能真切地理解数学刻画世界的方式,明确数学的意义和价值,“通过数学学会思考”方能真正落到实处。

(三)研究的目标、内容(或子课题设计)与重点

研究目标:

1.通过对比与梳理,整理出常用教材中与“度量”相关的数学概念,丰富与完善教师对“度量”的认识;

2.学习“度量公理”及其基本性质,并以此原则为指导“量的计量”教学实践,再由典型度量课例教学分析和实践为契机,形成理性认识,归纳教学范式;

3.用“度量”提供的数学工具和思想方法,解读“比”、“分数”等一些典型的、教学中存在明显疑难的核心概念,从度量的角度为破解疑难做一些有益的教学实践和尝试。

4.帮助一线教师以“度量”为线索更为整体、科学地建构小学数学的核心概念体系,有效提升教师的专业素养。

研究内容:

研究将主要分为三个板块进行:

第一板块:对象的厘定——“度量”视角下小学数学相关概念的梳理

课题组将首先致力于丰富与完善本组成员对于“度量”本质的认识,做三件事:

第一,学习数学家对于“度量”本质高观点的理论分析;

第二,与域外数学教材作比较,了解“度量”课程的丰富内涵;

第三,梳理2011版教材各大领域中与“度量”相关的概念并作整理。

第二板块:基础性研究——“度量公理”指导下的“量的计量”教学内容解读和实践研究

这一阶段,课题组成员的主要研究对象是“量的计量”相关的内容。即传统意义上的度量概念,课标中隶属于“数与代数”和“图形与几何”领域。这些内容的教学我们积累了一些经验,但需要依据度量公理进行丰盈和改造。所以,课题组打算进行如下研究:

第一,度量公理的学习。学习数学家对于度量公理的解读,着重理解三个性质:有限可加性、运动不变性、正则性;

第二,域外教材典型度量概念课程的解读与教学类比。以台湾部编教材和美国加州数学课本为样本,观察和思考它们如何设计课程,从而达成“差异比较的量化”,寻找关键步骤,丰盈我们的度量教学;

第三,度量公理指导下的度量课例研究。以典型课例的研究为契机,设计丰富有效的教学活动,深入浅出地帮助学生理解度量公理的三个性质,体验度量的完整过程,把握度量的实质。积累经验,理性思考,形成度量教学范式。

第三板块:拓展性研究——“度量”思想指导下一些核心概念的教学解读与重构

首先,以度量核心概念——“单位”为工具,解读分数意义和四则运算算理,重构相关教学。

以小数四则运算为例。现行教材中,算理的解读中,我们发现计数单位时隐时现,加减法和乘数、除数是整数时,计数单位及时出现帮助学生理解算理;但两个小数相乘或相除时,单位又消失了。客观困难是存在的,但以“单位”作为贯穿工具帮助学生理解算理,也是可行的。

另外,分数的意义的扩展历来是数学教学的重点,也是难点、痛点。两整数相除时,学生宁愿保留若干位小数也不接受用分数来表示结果。数学老师为此苦心孤诣,想尽办法却收效甚微。这里,分数的抽象性固然是原因,更大程度上,在于对分数度量意义理解的不到位,这个不到位,首先是老师。课题组将尝试利用“单位”(包括单位“1”和分数单位)这个度量的核心概念,重新建构五年级分数的意义整个单元的教学,为破解教学痛点、难点作出有益的尝试;

其次,理解度量的基本构建方式——以“比”及相关概念的教学研究为契机理解“定量刻画”的涵义。

“比”究竟是什么?这个问题,其实一直困扰着一线教师。两数相除只是比的形式而绝非比的本质。追溯数学史发现:唯有将“比”置于度量的视角下,才有可能真正把握其实质,从而发现:在“倍”、“比”、“比例”、“比率”、“百分率”……等这一连串与“度量”相关的重要概念中,凝集着人类的智慧之光。本课题组也将以“比”为核心,系统设计相关概念的教学流程,期望通过长程的教学,让学生对于人们如何借助比构建度量,刻画世界有清晰的认识。

研究重点:

通过学习、对比与梳理,丰富与完善教师对“度量”的认识;度量性质指导下的、过程丰盈的“量的计量”教学实践研究;从“度量”的角度理解和把握“比”、“分数”等核心概念的本质。

 

(四)研究的思路、过程与方法

研究思路

本课题的研究,将以“度量”作为贯穿线索,明晰典型度量概念本质和教学规律,并用“度量”提供的思想、方法、工具重构相关核心概念的教学,在提高教师研读教材、整体把握教材的能力的同时,也帮助孩子更好地理解数学刻画世界的方式。

研究的过程与方法:

1.前期准备(2018.1-2018.2)

⑴ 采用文献法,查阅相关资料,学习有关理论,从教学的困难和实际出发,找到我们研究的重点,认识本课题研究的价值。

⑵ 组建课题组,形成课题研究方案。

2.实施阶段(2018.3-2020.6)

⑴ 2018.3-2018.6:采用文献研究,厘定研究对象,“度量”视角下对小学数学相关概念进行梳理

⑵ 2018.7-2019.6:综合运用文献研究、行动研究、个案研究、比较研究等方法,重点开展“度量公理”指导下的“量的计量”教学的内容解读和实践研究;

⑶ 2019.7-2020.6:综合运用文献研究、行动研究、个案研究、比较研究等方法,重点开展“度量”思想指导下一些核心概念的解读与教学重构研究;

3.总结、鉴定、结题阶段(2020.7-2021.1)

⑴ 汇编课题研究成果集。

⑵ 撰写课题研究报告。

⑶ 举办成果鉴定活动。

⑷ 成果推广。

(五)主要观点与可能的创新之处

谈到“分数”、“比”,数学老师都知道:核心概念,很重要!同时也知道,难学难把握。究竟是为什么?经验告诉我们,只能是我们对于概念的本质、产生的根源还缺乏了解。本课题,就是在对教学困难的根源探究的过程中产生的。

初步探究这些问题解决之道,竟然都指向了“度量”。这个“度量”,内涵显然比我们惯常理解的,要丰富得多。

“度量”如此要紧;但,对于“度量”本质的研究现状却不容乐观——数学家们关于的度量的“高观点”,虽然开始进入一线教师的视野,但散点状的研究还远没有达到足以使老师们把握本质,形成共识的地步;而且我们国家缺少以“度量”为主线的系统课程模块,这在客观上也阻碍了一线教师用“度量”思想方法更为整体、科学地建构小学数学的核心概念体系,教学“痛点”始终难消。

这里,身在一线的我们不揣浅薄,愿意先行一步,改善这种“人有我无”的状况——我们将实现“高

观点”与教学实践的稳步对接——不仅主动用度量理论指导自己的教学实践,还同时借鉴域外度量课程体系的成熟做法,促使理念有效落地;

我们还将用度量的思想、方法、工具作为武器,啃一啃硬骨头——引入一个新概念,不仅不会增加新困难,反而有利于已有问题的解决,数学历史中不乏这样鲜活的例子;

相信我们对于度量本质的解读和实践会是非常有益的尝试,在提升一线教师研读教材、整体把握教材的能力的同时,也为孩子理解数学如何刻画世界给出了可能。

 

(六)预期研究成果


成果名称

成果形式

完成时间

阶阶段成果(限5项)

“度量”视角下小学数学相关概念的梳理

报告

2018.06

域外教材度量课程的解读和分析

论文

2018.10

“量的计量”教学典型课例

课例

2019.05

课题研究阶段小结

小结

2019.09




最终成果(限3项)

“量的计量”教学实践案例与教学范式

案例集

2019.6

“度量”视角下核心概念的解读与教学重构

论文

2020.6

课题研究报告

报告

2020.12

(七)完成研究任务的可行性分析(包括:①主持人除外的课题组核心成员的学术或学科背景、研究经历、研究能力、研究成果;②研究基础,包括围绕本课题所开展的文献搜集、调研和相关论文等;③完成研究任务的保障条件,包括研究资料的获得、研究经费的筹措、研究时间的保障等。)

本课题的核心成员由多位骨干教师组成。他们分别主持和参与了省、市、区级多项课题的研究,有较强的教育科研意识和一定的教育科研能力。他们中有一位市学科带头人,两位市骨干教师,他们的论文多次或省市级以上奖励或发表。这些老师作为课题组的核心成员能较好地发挥骨干带头作用。

围绕本课题我们开展了充分的前期准备工作,通过网络及图书馆查阅了大量的资料,了解了国内小学数学教学科研的现状,课题组核心成员对课题研究的方向、内容均取得共识,方案的起草过程已经成为课题组成员的培训过程,因此思想认识上的一致性将保证课题研究的顺利进行。

本课题研究得到学校和区教师发展中心的大力支持,也得到相关学校的合作与协助,这对课题研究的顺利进行提供了有力的保障。

本课题将建立课题网站,实现网络化管理。设置“理论学习”“课题管理”“活动掠影”“研究成果”“研究课”等栏目,定期上传课题研究资料。

三、课题主持人所属部门(单位)意见

本部门(单位)完全了解江苏省教育科学规划领导小组办公室有关“十二五”规划课题管理的精神,保证课题主持人所填写的《申报评审书》内容属实,课题主持人和参与研究者的政治素质、业务能力适合承担本课题研究工作。同意申报。

如果该课题获准立项并有经费资助,本部门(单位)愿意以不低于1:1的比例划拨配套经费;如果该项课题获准立项没有经费资助,本部门(单位)愿意为该课题划拨不少于捌仟元的研究经费。

本部门(单位)帐号:89801108012010000000116 ;开户银行:江南农村商业银行;

户名:常州市雕庄中心小学            。

 

单位负责人(签名、盖章):黄伟良

2018年  1  10 日

四、课题委托管理部门意见

县(市、区)管理部门意见:

 

 

 

 

 

 

 

单位负责人(签名、盖章):

                                 年  月  日

 

高校、大市管理部门意见:

 

 

 

 

 

 

 

单位负责人(签名、盖章):

                                年  月  日

五、江苏省教育科学规划领导小组办公室意见

 

 

 

 

 

 

 

 

单位负责人(签名、盖章)

年   月   日

 

 

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