比较不同教学方法在提高初中生几何直观能力方面的效果

期刊: 大东方 DOI: PDF下载

范波

江苏省溧阳市泓口初级中学 213300

摘要

本文旨在探索不同教学方法对初中生几何直观能力提升的效果。通过案例,我们比较了传统教学法、探究式学习和信息技术辅助教学在初中数学教育中的应用效果。研究结果显示,信息技术辅助教学在提升学生几何直观能力方面最为有效,其次是探究式学习。基于这些发现,提出了一系列推荐策略,包括优化教学资源、创新教学方法、完善评估反馈机制和提高学生参与度,这些策略旨在进一步提升教学效果。


关键词

几何直观能力;教学方法;信息技术;探究式学习

正文


引言:

在当今快速发展的教育领域,随着2022年新课程标准的实施,教育政策正在强调提升学生的核心素养和实践能力,尤其是在数学教育中。新课标明确指出,数学教学应重视学生直观思维的培养,特别是在几何领域,直观能力的培养对于学生理解抽象的数学概念至关重要。鉴于此,本文旨在探讨和比较传统教学法、探究式学习及信息技术辅助教学在当前教育背景下对初中生几何直观能力的影响。通过这一比较,希望识别出哪种教学方法更有效,同时也旨在为学校和教育决策者提供实际可行的建议,以优化教学策略和资源配置,促进学生全面而均衡的数学能力发展。

 

1、目前常见的提升几何直观能力的教学方法

在当今教育领域,提升几何直观能力的教学方法多种多样,旨在激发学生对几何概念的深入理解和应用。这些方法不仅致力于培养学生的观察力和思维能力,还力求让他们在解决几何问题时能够灵活运用所学知识。从传统的板书讲解到现代的信息技术辅助教学,各种方法都在不断演变和创新,详见图1。

 

1目前常见的提升几何直观能力的教学方法

 

2、不同教学方法在提高初中生几何直观能力方面的效果

2.1案例选择

为了确保研究的深入和全面,本研究选择我校初中部三个代表性班级作为研究对象,涵盖了不同的教学方法:传统教学法、探究式学习、以及使用信息技术的教学法。每个班级均由35名学生组成,学生的年龄均为13至14岁,性别比例接近1:1。这些班级在前期的数学成绩测试中显示出相似的学习水平,其中数学成绩的平均分接近70分(满分100分),标准差在10分左右,这为后续的比较研究提供了一个均衡的基线。

班级A:采用传统教学法,教学侧重于教师的讲授和学生的个别练习。

班级B:实施探究式学习,强调学生在教师的引导下自主探索和小组合作。

班级C:使用信息技术辅助教学,集成了电子白板、动态几何软件等技术工具。

在实验开始前,对三个班级的学生进行了详细的数学基础能力测试,以确保研究开始时各班学生的几何直观能力基本相同。同时,所有参与的教师均接受了关于其所用教学法的专门培训,以保证教学方法的规范执行。本研究计划持续一个学期,约四个月时间。

2.2研究方法

本研究旨在系统评估不同教学方法对初中生几何直观能力的影响。为此,我们采用了一种混合方法论,结合定量数据分析和定性观察,以获得关于教学效果的全面视角。

2.2.1定量研究方法

每个班级在实验开始前和结束时进行标准化的几何能力测试。测试设计以评估学生在几何直观理解、问题解决及应用几何概念的能力。测试结果的对比将直接反映不同教学方法的效果。然后使用ANOVA(方差分析)和t-tests(t检验)来处理数据,分析不同教学方法在学生几何直观能力提升上是否存在显著差异。

2.2.2定性研究方法

1)教师观察日志:教师将记录学生在学习过程中的表现,如学生在探究活动中的互动情况、使用信息技术时的参与度以及在传统课堂设置中的反应。

2)学生反馈:通过学生的自我反馈表来收集数据,了解学生对不同教学方法的感受和偏好。这些数据将帮助我们理解教学方法如何影响学生的学习态度和动机。

3)案例研究:选取特定几个学生作为案例,详细跟踪和记录他们在整个研究期间的学习进程,特别是他们如何应对和解决几何问题,以及他们的直观理解如何发展。

定性数据则通过内容分析法进行编码和主题分析,以揭示在数据中出现的模式和趋势。

2.3研究结果

2.3.1定量结果分析

经过一个学期的教学实验,使用信息技术的教学法(班级C)的学生在几何直观能力的提升上表现最为显著,平均提升率达到了25%。探究式学习(班级B)的学生表现次之,提升率约为18%,而传统教学法(班级A)的学生提升率最低,大约为10%。通过ANOVA分析确认,三种教学方法在学生几何直观能力提升上的差异具有统计学意义(p < 0.05)。进一步的t检验显示,信息技术辅助教学与其他两种教学方法之间的差异尤为显著。

2.3.2定性反馈分析

教师报告显示,使用信息技术的班级学生在学习中更加活跃,对几何概念的理解更加深入。探究式学习班级的学生展现出较强的合作能力和问题解决能力,而传统教学班级的学生则在几何概念的基础记忆方面表现较好。学生反馈表明,绝大多数学生偏好使用信息技术的教学法,认为它使学习更加直观和有趣。探究式学习的学生表示,通过小组合作他们能够更好地理解几何问题的多种解决方案。信息技术辅助教学的案例学生a在使用动态几何软件期间,软件的交互性和视觉化功能帮助他更清楚地理解几何图形和定理之间的关系。例如,在探索三角形内角和的问题时,他能够自主操作并验证不同类型的三角形,实时看到角度变化,从而加深理解。探究式学习的案例学生b通过自主探索和小组讨论,让他在解决几何问题时变得更加主动和创造性。传统教学法的案例学生c虽然在几何基础知识的掌握上较为扎实,但在创新解决问题方面的表现不如其他教学方法下的学生。在处理几何证明和应用问题时,他倾向于依赖标准解法,而缺乏探索和应用新方法的能力。

通过对比三种不同教学方法的教学效果,可以明显看出,与传统教学方法相比,探究式学习和信息技术辅助教学更能有效提升学生的几何直观能力。这一结果不仅与定量的成绩提升相符,也通过教师的观察和学生的主观体验得到了支持。为了更全面地发展学生的几何能力,教育者应考虑如何有效整合各种教学方法,创新教学实践,以满足不同学习者的需求。

 

3、相关建议与对策

基于我们的研究成果,我们可以提出一系列具体的建议和对策,以有效地提升初中生在几何方面的直观能力。

3.1 整合和优化教学资源

为了充分发挥信息技术在几何教学中的潜力,首先需要进行教学资源的整合和优化。学校应考虑建立一个中央资源库,集中收集和管理各种数字教学工具和材料,如动态几何软件、在线教育平台和互动教学应用[1]。此外,开发专门的教学模块和教程,以支持教师有效利用这些工具。例如,可以创建专门的教学视频和模拟演示,以便教师在准备和实施课程时,能够更加便捷地访问和应用这些资源。资源共享也是优化教育资源的一个关键方面。通过与其他学校或教育机构建立合作网络,共享教学经验和资源,学校可以大大丰富其教育内容并提高教育质量。例如,可以定期举办师资培训和研讨会,邀请教育技术专家分享最新的教育工具和方法,增强教师对新技术的掌握和应用能力。通过这些措施,不仅能够提高教学资源的使用效率,还能激发教师和学生对数学学习的兴趣和热情,从而在提高学生几何直观能力方面取得更显著的效果。

3.2 教学方法的创新与多样化

在教学方法的创新与多样化方面,鼓励教师根据学生的个体差异和具体需要,灵活选择和结合不同的教学策略[2]。例如,可以在传统的教学模式中融入探究式学习,让学生通过解决实际问题来学习几何概念。此外,合作学习也应被广泛推广,通过小组讨论和项目合作,增强学生间的交流和合作,帮助他们从不同角度理解和应用几何知识。教师的专业发展同样关键。学校应定期组织教师培训,特别是在如何有效整合和应用新教学方法和技术方面。培训内容不仅应包括操作技能的提升,更应涵盖教育理论的最新发展,如学习者中心理论和差异化教学策略。这样,教师不仅能更新自己的教学方法,还能更好地适应学生多样化的学习需求。

3.3 评估和反馈机制的完善

针对教学方法的有效性,完善评估和反馈机制是必不可少的。第一,应建立一个多维度的评估系统,不仅关注学生的学业成绩,也考量他们的学习过程、参与度和创新能力。具体而言,可以通过定期的课堂表现评估、学期末的综合测评以及非正式的即时反馈来进行。第二,应引入同行评价和自我评价的机制,促使学生在互动中学习如何从同伴的表现中观察、学习并提供建设性的反馈[3]。在反馈方面,应注重反馈的及时性和具体性。教师的反馈应当具体指出学生的优点和改进的具体领域,而不仅仅是一般性的表扬或批评。为此,教师可以利用数字工具如在线评估平台,这不仅可以提高反馈的效率,还可以通过数据分析提供更加个性化的教学建议。同时,建议学校定期组织教师培训,以提升教师在评估技能和反馈技术上的专业能力[4]

3.4 学生参与度的提升

提高学生的参与度是提升学习效果的关键。教师应设计更具吸引力和互动性的教学活动。例如,可以通过实际操作、游戏化学习以及项目基础任务来增加课堂的动手操作机会。这些活动能够让学生在参与中发现几何的乐趣和实用价值,从而激发他们的学习兴趣和主动探索精神。同时,应鼓励学生在课堂上提出问题和分享观点,这不仅能够提高他们的批判性思维能力,还能增加课堂的互动性。教师可以通过小组讨论、角色扮演等多样的教学方式来促进学生之间的交流和合作,使每位学生都能在学习过程中发挥自己的作用[5]。另外,还应关注学生的个性化学习需求。通过使用智能教学系统来跟踪学生的学习进度和偏好,教师可以更准确地调整教学策略,以适应不同学生的学习风格和速度。例如,对于需要额外帮助的学生,可以提供个性化的辅导和增加互动式教学元素,以提升其学习的主动性和效果。

 

结语:

通过对比分析不同教学方法对初中生几何直观能力的影响,揭示了信息技术辅助教学在促进学生几何直观理解方面的显著优势。此外,探究式学习也在一定程度上提高了学生的几何解决问题能力。基于这些发现,提出了针对性的建议。未来,教育者和政策制定者需不断探索更有效的教学策略,以适应不断变化的教育需求和挑战。未来的研究可以进一步探讨如何结合人工智能和机器学习技术来个性化教学内容和节奏,以适应每个学生的独特学习方式和能力。此外,随着全球教育趋向更加开放和互联的环境,国际合作与交流项目也将为教学方法的创新提供新的视角和动力。

 

参考文献:

[1] 王艳.探究式教学在初中数学教学中的应用探讨[C]//广东省教师继续教育学会.广东省教师继续教育学会第一届教学与管理研讨会论文集(一).山东省东营市垦利区第二实验中学;,2023:4.

[2] 王姣.初中数学教学中提升学生几何直观素养的策略与实践[D].西南大学,2023.

[3] 朱来娟.以形析质深化认知——对初中生几何直觉能力的培养[J].数理化解题研究,2022,(05):2-4.

[4] 余航,王乐洋,陈国栋,等.数形结合的“误差理论与测量平差基础”间接平差教学方法探讨[J].江西测绘,2024,(01):57-60.

[5] 杨锋,江妙浩.“三新”背景下校本教研精细化管理研究与实践——以立体几何校本教研管理为例[J].中学教学参考,2024,(06):46-49.

 


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