教育
小學(xué)數(shù)學(xué)與創(chuàng)客技術(shù)融合校本課程開發(fā)與實(shí)施研究《成果公報》
2024/04/22 10:37 來源：社區(qū)文化網(wǎng) 閱讀：1.3萬
一,、解決的主要問題
由于數(shù)理概念,、規(guī)律等比較抽象，如何簡單直觀地向?qū)W生展示推導(dǎo)過程,，是數(shù)學(xué)學(xué)科的一大教學(xué)難點(diǎn),。隨著科技的進(jìn)步,，教學(xué)多媒體廣泛地應(yīng)用到課堂,，本研究主要想在數(shù)學(xué)教學(xué)中,，利用創(chuàng)客技術(shù)，解決以下主要問題：
1.解決數(shù)學(xué)知識過于抽象化問題,。
2.解決如何將數(shù)學(xué)與創(chuàng)客技術(shù)融合問題,。
3.解決學(xué)生學(xué)習(xí)主動性不高問題。
4.解決學(xué)生對所學(xué)知識不能靈活遷移運(yùn)用的問題,。
二,、解決問題的過程和方法
（一）研究過程
第一階段：提出課題,。邀請專家召開了開題會議,，開展理論學(xué)習(xí)；組織研討活動,，進(jìn)行課題方案的設(shè)計和論證,，并上報方案。
第二階段：開展實(shí)踐研究,。
1.進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)理論,，開展針對數(shù)學(xué)骨干教師的創(chuàng)客技術(shù)培訓(xùn)，邀請企業(yè)技術(shù)團(tuán)隊進(jìn)校,，對教師進(jìn)行創(chuàng)客理念下學(xué)科教學(xué)課例展示,，培養(yǎng)教師創(chuàng)客教育理念。收集整理有關(guān)資料，進(jìn)行歸納整理,，建立資料庫,，以備查用。
2.通過學(xué)科教研,，分析課程目標(biāo),，提出數(shù)學(xué)學(xué)科單一教學(xué)中遇到的問題，提出解決問題的初步設(shè)想,，創(chuàng)客教師參與研討,，利用創(chuàng)客技術(shù)給與解決方案。課題組成員通過對二三四五年級數(shù)學(xué)知識的梳理,，結(jié)合對創(chuàng)客技術(shù)的理解將課題劃分為三個方向的子課題,，并針對這些子課題明確了研究的時間節(jié)點(diǎn)、責(zé)任分工,、成果形式等內(nèi)容,。
3.子課題的負(fù)責(zé)人利用每周五綜合實(shí)踐時間進(jìn)行課程實(shí)施，其他子課題人員做課程觀察記錄,，每節(jié)課后,，所有課題組成員對該課進(jìn)行評課議課，開展課后反思,，不斷完善課程內(nèi)容,。經(jīng)過多輪評課議課，確定最終課程教授模式,，進(jìn)入下一課,。通過對各班級創(chuàng)客技術(shù)的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，3D打印技術(shù)學(xué)生掌握較少,，全員操作影響課堂效率,，調(diào)整為個別同學(xué)演示的模式，提高了課堂效率,。編程技術(shù)學(xué)生掌握的比較好,，確定為全員參與。項目制作對學(xué)生掌握的創(chuàng)客技術(shù)要求最高,，改為五年級作為主要研究對象,，通過調(diào)整，進(jìn)一步優(yōu)化了課題的實(shí)施方案,。每個子課題通過階段交流,、歸納總結(jié)，不斷積累數(shù)學(xué)與創(chuàng)客相融合的方法,，最終總結(jié)出一種小學(xué)數(shù)學(xué)與創(chuàng)客技術(shù)融合的全新教學(xué)模式,。
4.在整體實(shí)施運(yùn)作中,，制定和完善課題研究考核評估制度，注重課題研究的過程管理與評價,。
第三階段：利用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法形成本研究的研究成果,。對研究過程中形成數(shù)據(jù)資料進(jìn)行總結(jié)，針對不同的教學(xué)內(nèi)容與形式,，探索系統(tǒng)小學(xué)數(shù)學(xué)與創(chuàng)科技術(shù)融合校本課程,，形成課題研究成果，并進(jìn)一步推廣,。
（二）研究方法
本研究綜合運(yùn)用了多種研究方法,。為了確保研究的全面性和準(zhǔn)確性，我們主要以行動研究法為主,，同時結(jié)合文獻(xiàn)研究法,、測試法、課堂觀察法以及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等多種方法,，從而更為全面,、深入地探討小學(xué)數(shù)學(xué)與創(chuàng)客技術(shù)融合校本課程教學(xué)實(shí)踐。這些方法相互補(bǔ)充,，共同為我們提供更為豐富,、可靠的實(shí)證資料，以利用創(chuàng)客技術(shù)促進(jìn)學(xué)生課堂教學(xué)和學(xué)習(xí)模式的改變,。
三,、成果的主要內(nèi)容
（一）開發(fā)出小學(xué)數(shù)學(xué)與創(chuàng)客技術(shù)融合校本課程
探索并實(shí)踐數(shù)學(xué)與創(chuàng)客技術(shù)融合的校本課程，形成“制定課程目標(biāo)-設(shè)計課程內(nèi)容-落實(shí)課程實(shí)施-形成課程綱要-建構(gòu)課程評價”的校本課程實(shí)施策略,。
1.基于能力要求,，制定課程目標(biāo)
根據(jù)創(chuàng)客技術(shù)和小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，要求學(xué)生要有跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力,、關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科思維培養(yǎng)以及學(xué)生面向現(xiàn)實(shí)世界中的問題解決的能力,。在設(shè)定校本課程目標(biāo)時根據(jù)這三個目標(biāo)結(jié)合具體的課程內(nèi)容設(shè)計出具體的每個主題的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
2.基于課程目標(biāo),，選定課程內(nèi)容
通過對數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中教學(xué)內(nèi)容板塊和創(chuàng)客技術(shù)融合的可行性分析,，將課題劃分為三個方向：基于編程技術(shù)的小學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)與代數(shù)知識點(diǎn)學(xué)習(xí)的教學(xué)研究，基于3D打印技術(shù)的小學(xué)數(shù)學(xué)圖形與幾何知識點(diǎn)學(xué)習(xí)的教學(xué)研究,，基于項目式進(jìn)行的小學(xué)數(shù)學(xué)中綜合與實(shí)踐知識的教學(xué)研究,。進(jìn)一步確定課程目錄如下：
3.基于目標(biāo)內(nèi)容,，形成課程綱要：
4.探索教學(xué)模式,，保障課程的有效實(shí)施
結(jié)合不同年齡階段小學(xué)生的特點(diǎn)，為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,，引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生共鳴,，將課程實(shí)施效果達(dá)到最大化,，通過團(tuán)隊合作構(gòu)建了課程方案，在教學(xué)中邊實(shí)踐邊優(yōu)化,，該教學(xué)模式主要經(jīng)過“創(chuàng)設(shè)情境,，提出問題——啟發(fā)思考，分析問題——自主探究,，協(xié)作討論——匯報交流,，精講點(diǎn)撥——反思評價，總結(jié)提高——習(xí)題練習(xí),，促進(jìn)遷移”的過程,。
5.融合多種評價方式，激發(fā)課程活力
（1）以表現(xiàn)性評價作為支架,，即是學(xué)習(xí)過程中的支架,，對學(xué)習(xí)效果的即時評價，以評促學(xué),。
（2）選用多種方式相結(jié)合的結(jié)果性評價,。通過紙筆測驗(yàn)，了解學(xué)生對知識的掌握情況,，對優(yōu)秀的創(chuàng)意編程和3D打印作品或項目成果全班進(jìn)行鑒賞學(xué)習(xí),；對學(xué)生進(jìn)行訪談和問卷調(diào)查；采用學(xué)生自評,、小組互評,、教師評價的多維評價。
（3）借助學(xué)期成長檔案,，匯集了學(xué)生在整個課程的努力與成果,，緊隨孩子們的成長，記錄著點(diǎn)點(diǎn)滴滴,，是評價學(xué)生的最好資料,，也是學(xué)生的學(xué)習(xí)成長史。
（二）探索出小學(xué)數(shù)學(xué)與創(chuàng)客技術(shù)融合課程教學(xué)模式
通過團(tuán)隊合作構(gòu)建了課程方案,，在教學(xué)中邊實(shí)踐邊優(yōu)化,，形成小學(xué)數(shù)學(xué)與創(chuàng)客技術(shù)融合課程教學(xué)模式，保障課程的有效實(shí)施,。在學(xué)習(xí)的過程中,，教師通過引導(dǎo)學(xué)生從問題情境的角度出發(fā)進(jìn)行探究性的活動，包括假設(shè),、猜測,、嘗試錯誤和改進(jìn)的體驗(yàn)，以期深化學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解,。進(jìn)而,，在學(xué)習(xí),、實(shí)踐和應(yīng)用數(shù)學(xué)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生形成正確的數(shù)學(xué)概念,，并提供充分的習(xí)題練習(xí),，以促進(jìn)數(shù)學(xué)知識遷移，實(shí)現(xiàn)知識有意義的構(gòu)建,。
（三）實(shí)踐出創(chuàng)客技術(shù)融入小學(xué)數(shù)學(xué)可改善小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)
經(jīng)過對教師學(xué)生訪談問卷調(diào)查以及試卷分析，發(fā)現(xiàn)通過開展小學(xué)數(shù)學(xué)圖形與幾何領(lǐng)域和3D打印融合的教學(xué)研究,，小學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)與代數(shù)領(lǐng)域和編程融合的教學(xué)研究，小學(xué)數(shù)學(xué)綜合與實(shí)踐領(lǐng)域和創(chuàng)客項目制作融合的教學(xué)研究,，能解決數(shù)學(xué)知識過于抽象化問題,，學(xué)生學(xué)習(xí)主動性不高運(yùn)算能力差問題，對所學(xué)知識不能靈活遷移運(yùn)用的問題,。
四,、實(shí)踐效果及反思
（一）實(shí)踐效果
本研究在經(jīng)過一段時間的摸索與嘗試過后，融合了創(chuàng)客技術(shù)的小學(xué)數(shù)學(xué)課程有效地提升了學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的深度學(xué)習(xí),。融合課程建立了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與生活的關(guān)聯(lián),，促進(jìn)了抽象知識的多元表征，提供了開展“真”探究的機(jī)會,，整合了技術(shù)知識與數(shù)學(xué)知識,，提升了學(xué)生的成就感，促進(jìn)了學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的實(shí)際應(yīng)用能力,。通過不斷優(yōu)化和完善教學(xué)策略,，我們期望能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造更加優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)他們的深度學(xué)習(xí)能力和綜合素養(yǎng),，為他們的未來發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ),。
（二）實(shí)踐反思
在探索跨學(xué)科融合的過程中仍存在一些挑戰(zhàn)：
1.課程內(nèi)容的設(shè)計它受制于課程內(nèi)容。3D打印與學(xué)科知識學(xué)習(xí)的融合,，對項目設(shè)計者而言是一大挑戰(zhàn),。研究團(tuán)隊和學(xué)科教師前期需花費(fèi)大量時間思考3D打印如何與選定的數(shù)學(xué)單元知識融合；并且在項目設(shè)計的過程中,，還需要不斷權(quán)衡如何與課程標(biāo)準(zhǔn),、當(dāng)下所要考核的學(xué)科內(nèi)容相對應(yīng)，如何選擇不同學(xué)科的內(nèi)容,。
2.對學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)提出高要求,。盡管本項目前期開展了3D技能訓(xùn)練，部分學(xué)生在操作3D建模軟件時仍然存在困難,，尤其是旋轉(zhuǎn),、拉動,、復(fù)制,、二維到三維的轉(zhuǎn)換等操作,。已有研究發(fā)現(xiàn)，由于受3D技能水平的限制,，學(xué)生的創(chuàng)新想法難以實(shí)現(xiàn),。
3.本研究為跨學(xué)科融合實(shí)踐提供了一定的現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)，跨學(xué)科融合是未來教育發(fā)展的趨勢之一,，但是在已有教育體制中推行跨學(xué)科教育存在一定阻礙,，在實(shí)踐過程中可以放慢步伐，嘗試從3D打印與單學(xué)科教學(xué)融合開始,，逐步走向與多學(xué)科的教學(xué)融合,。
本文系煙臺市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度信息化教學(xué)專項課題“小學(xué)數(shù)學(xué)與創(chuàng)客技術(shù)融合校本課程開發(fā)與實(shí)施研究”（課題批準(zhǔn)號：YJGHXXH145020）的階段性研究成果。（課題主持人：王波 尹永樂）（煙臺經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)第四小學(xué)：崔丹丹）