STEAM教育理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域教學(xué)模式的行動研究

一、行動研究背景(一)問題提出《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》明確指出:“綜合與實踐”是小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要領(lǐng)域。學(xué)生將在實際情境和真實問題中,運(yùn)用跨學(xué)科的知識和方法,形成模型意識、創(chuàng)新意識,繼而發(fā)展核心素養(yǎng)。在小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域的實際教學(xué)中,因為課程資源較少,備課難度較大,教具和學(xué)具準(zhǔn)備起來麻煩,課堂組織相對困難,并且不是教學(xué)評價的重點(diǎn),所以許多教師一帶而過,所占課時極少。以STEAM教育理念為依托,在小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”這一領(lǐng)域中進(jìn)行教學(xué)模式的研究,不僅可以對傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新,而且可以讓學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生本質(zhì)的變化,真正有效地提升學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象、創(chuàng)新、應(yīng)用等綜合能力,讓學(xué)生更加全面地發(fā)展。教師通過理論研究、課例研討,在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融入多學(xué)科教學(xué)理念,提高自身課程實施能力。(二)研究綜述1.數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域研究《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》提出“設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動,加強(qiáng)學(xué)科間相互關(guān)聯(lián),帶動課程綜合化實施,強(qiáng)化實踐性要求”。通過梳理近年的文獻(xiàn),目前國內(nèi)關(guān)于數(shù)學(xué)“綜合與實踐”的研究聚焦于教學(xué)現(xiàn)狀及對策研究、相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容及設(shè)計研究,鮮有學(xué)者關(guān)注其教學(xué)模式,在一定程度上導(dǎo)致教師在具體實施中缺乏理論指導(dǎo),在課程教學(xué)時考慮不夠全面。20世紀(jì)初,國外就開始重視數(shù)學(xué)知識在生活實際的應(yīng)用。部分國家雖然未明確提出“綜合與實踐”這一教學(xué)領(lǐng)域,但都強(qiáng)調(diào)了數(shù)學(xué)應(yīng)用與實踐的重要性,關(guān)注學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識解決問題的能力。2.STEAM教育研究STEAM教育的有關(guān)實踐研究在逐年增多。在國外,最先提出STEM教育的是美國,其最常見的教學(xué)方法是基于問題和項目的學(xué)習(xí)。美國的專家學(xué)者也提出了一些STEAM教育的實用策略。3.STEAM教育理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域教學(xué)模式的研究目前國內(nèi)外關(guān)于STEAM教育理念和小學(xué)數(shù)學(xué)相結(jié)合的研究比較豐富,但是具體到“綜合與實踐”領(lǐng)域的研究并不多,多數(shù)都是涉及其中兩個主題的,真正將這三個主題融合在一起進(jìn)行研究的較少。相關(guān)文獻(xiàn)基本上都是有關(guān)教學(xué)應(yīng)用研究和活動具體設(shè)計的。(三)研究目的1.探索教學(xué)模式探索基于STEAM教育理念的小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”的教學(xué)模式。2.促進(jìn)師生共同發(fā)展在研究過程中不斷總結(jié)、反思、調(diào)整,形成資源,并在教學(xué)中應(yīng)用、推廣,促進(jìn)師生共同發(fā)展。一方面提升教師基于STEAM理念的教學(xué)水平以及課程實施力,另一方面促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。3.提升教學(xué)品質(zhì)利用“綜合與實踐”構(gòu)建知識體系,將STEAM理念滲透到教學(xué)過程中,提升“綜合與實踐”領(lǐng)域教學(xué)品質(zhì)。二、行動研究設(shè)計(一)研究主體與研究對象在有了對STEAM教育理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域教學(xué)模式進(jìn)行行動研究的想法后,筆者展開了對研究團(tuán)隊的組建,很快來自區(qū)域內(nèi)5個實驗校的30名老師集結(jié)起來,50多個班級參與到研究中。(二)研究方法除了問卷調(diào)查法,我們還采用了文獻(xiàn)研究法、案例研究法等方法展開研究。1.文獻(xiàn)研究法為提高研究的專業(yè)性與有效性,我們一直堅持邊學(xué)習(xí)邊研究,圍繞研究目標(biāo)和研究內(nèi)容,積極拓展多元學(xué)習(xí)空間,從五個方面閱讀不同類型的書籍和相關(guān)文獻(xiàn):課題研究類、教學(xué)模式類、兒童心理類、數(shù)學(xué)文化類及教學(xué)技能類。這為課題開展提供了有效的理論支撐。2.案例研究法和觀察法通過開展相關(guān)課例研究,關(guān)注課本+拓展、課內(nèi)+課外、校內(nèi)+校外,著力形成STEAM教育新理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域的教學(xué)模式。三、行動研究的實施在調(diào)查分析的基礎(chǔ)上,我們展開了以下行動研究:教學(xué)主題框架研究;教學(xué)設(shè)計流程研究;作業(yè)設(shè)計研究;校外活動研究。(一)問卷調(diào)查分析為了準(zhǔn)確了解小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域的教學(xué)現(xiàn)狀和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,團(tuán)隊成員商定編制了“STEAM教育理念下小學(xué)數(shù)學(xué)‘綜合與實踐’領(lǐng)域教師調(diào)查問卷”和“STEAM教育理念下小學(xué)數(shù)學(xué)‘綜合與實踐’領(lǐng)域?qū)W生調(diào)查問卷”,對團(tuán)隊成員所在學(xué)校的教師和學(xué)生們進(jìn)行了問卷調(diào)查。為了突出問卷調(diào)查的真實性和有效性,我們利用問卷星進(jìn)行了不記名的線上問卷調(diào)查。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析,教師及學(xué)生問卷調(diào)查結(jié)果整理如下:調(diào)查內(nèi)容調(diào)查結(jié)果學(xué)習(xí)途徑88.89%的老師清楚教材中“綜合與實踐”領(lǐng)域的內(nèi)容;94.44%的老師都是通過課程標(biāo)準(zhǔn)、教材、教學(xué)參考書來了解這部分的教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)認(rèn)知老師們了解開展“綜合與實踐”領(lǐng)域的內(nèi)容學(xué)習(xí),對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣、綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力的提升以及自身教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變都有著非常重要的影響教學(xué)行為52.78%的老師在小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域的教學(xué)中產(chǎn)生消極情緒,原因是沒有受過專業(yè)培訓(xùn),感到力不從心;25%的老師認(rèn)為占用課時,影響教學(xué)進(jìn)度調(diào)查內(nèi)容調(diào)查結(jié)果學(xué)習(xí)興趣學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣普遍較高,喜歡和非常喜歡的人數(shù)占比達(dá)87.37%,將近13%的學(xué)生興趣一般學(xué)習(xí)應(yīng)用56.19%的學(xué)生有時用數(shù)學(xué)知識來解決生活中的問題課程學(xué)習(xí)方式88.99%的學(xué)生喜歡數(shù)學(xué)“綜合與實踐”活動課,80.97%的學(xué)生會根據(jù)教師的要求認(rèn)真做課前準(zhǔn)備學(xué)習(xí)效果95.63%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)好數(shù)學(xué)對其他學(xué)科的學(xué)習(xí)有幫助,超過90%的學(xué)生認(rèn)為在數(shù)學(xué)“綜合與實踐”活動課中有收獲學(xué)習(xí)建議在提建議時,多數(shù)學(xué)生提到希望多多開展一些數(shù)學(xué)“綜合與實踐”活動(二)教學(xué)主題框架研究為了讓研究扎實有效,讓老師們在研究中提升自我研究能力,我們開展了連續(xù)不間斷的讀書活動。在進(jìn)行大數(shù)據(jù)梳理后,我們購買了一批書籍并訂閱了專業(yè)的學(xué)科雜志,保證老師們的閱讀資源充沛。同時,要求老師們反復(fù)研讀新課程標(biāo)準(zhǔn),以保證研究能在落實新課標(biāo)理念上有突破。老師們圍繞新課標(biāo)開展讀書分享活動,在關(guān)聯(lián)自身實際教學(xué)的過程中,對“綜合與實踐”領(lǐng)域的主題活動有了更加深刻的理解。我們經(jīng)常開展線下讀書分享會和為期一個月的線上讀書分享會,讓老師們既能在面對面的交流中產(chǎn)生思維碰撞,相互啟發(fā),又能在寒暑假保持學(xué)習(xí)的狀態(tài)。此外,我們還將請進(jìn)來和走出去相結(jié)合:邀請北京市特級教師孫貴和校長做專題講座《新課標(biāo)下大單元主題教學(xué)》,使團(tuán)隊老師在專家的引領(lǐng)下明晰什么是大單元教學(xué)以及如何進(jìn)行大單元主題教學(xué);團(tuán)隊老師積極參加上海、杭州以及合肥市內(nèi)、區(qū)內(nèi)有關(guān)“綜合與實踐”領(lǐng)域的教學(xué)研討活動。通過各級各類的學(xué)習(xí),我們對研究內(nèi)容的理解更加準(zhǔn)確,在研究中初步明確了STEMA理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域教學(xué)主題來源及設(shè)計的基本框架。(三)教學(xué)設(shè)計流程研究團(tuán)隊老師在確定主題框架的基礎(chǔ)上,開展一系列的主題活動設(shè)計,對主題活動進(jìn)行逐一的反復(fù)研討后,確定從“歡樂購物街”和“成語中的度”兩個主題開始開展典型課例研發(fā)。在分組確定任務(wù)后,兩個小組又進(jìn)行了多次的線上線下反復(fù)打磨和研討,并在包河區(qū)做STEMA理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域公開課的展示研討。在專家的指導(dǎo)下,通過開展主題活動設(shè)計研發(fā)活動,精心打磨典型課例,我們對教學(xué)設(shè)計流程進(jìn)一步優(yōu)化,初步形成了STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域教學(xué)設(shè)計流程。(四)作業(yè)設(shè)計研究作業(yè)是教學(xué)必不可少的環(huán)節(jié),也是學(xué)生學(xué)習(xí)的另一個渠道,因此我們也展開了相關(guān)作業(yè)設(shè)計的研究。團(tuán)隊成員在寒假和暑假前都進(jìn)行了細(xì)致的討論研究,結(jié)合不同年級教學(xué)的內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)情,思考如何設(shè)計出既能落實新課程標(biāo)準(zhǔn),又能切實促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的“綜合與實踐”作業(yè)。經(jīng)研究,我們明確了作業(yè)設(shè)計在內(nèi)容上既可以是學(xué)后的拓展,也可以是學(xué)前的滲透和鋪墊,作業(yè)設(shè)計的難度要考慮到學(xué)生通過自身的努力可以完成,尊重學(xué)生的差異,既能夠讓不同層次的學(xué)生都能完成,又能完成的不一樣,體現(xiàn)出不同的思維水平。利用期中期末時間,我們在一、二年級設(shè)計并開展無紙化實踐活動,綜合評估學(xué)生的核心素養(yǎng)水平。(五)校外活動研究為進(jìn)一步豐富STEMA理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域主題活動的內(nèi)容,我們不僅探索校內(nèi)活動的設(shè)計與實施,也積極探索校外活動的組織與開發(fā),使研究的范圍在時間和空間兩個維度內(nèi)得到延伸。四、行動研究成果(一)初步形成STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域主題式教學(xué)設(shè)計流程根據(jù)STEAM教育理念、小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域的特點(diǎn)以及新課程標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求,我們初步形成了STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域主題式教學(xué)設(shè)計流程,共包括6個基本環(huán)節(jié)。1.設(shè)計主題通過一段時間的典型課例打磨,我們發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行主題設(shè)計時要把握兩點(diǎn):一是確定活動的核心主題;二是設(shè)置幾個子主題,這些子主題與子主題之間可以是環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)的。2.設(shè)計目標(biāo)在進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)設(shè)計時,將數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)和跨學(xué)科相關(guān)內(nèi)容有機(jī)融入三維教學(xué)目標(biāo)中,形成主題式教學(xué)目標(biāo)。3.設(shè)計內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)活動中非常重要的一個部分,在明確教學(xué)目標(biāo)之后,要從學(xué)生視角出發(fā),圍繞教學(xué)主題和目標(biāo)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計,合理取舍、適當(dāng)整合。4.設(shè)計問題“綜合與實踐”問題主要包括數(shù)學(xué)問題和跨學(xué)科問題兩類。前者包括識別性問題、算法性問題、應(yīng)用性問題、探究性問題、情境性問題。后者表征為三個層面:我要去哪里?我如何去那里?我怎么判斷我已到達(dá)那里?5.設(shè)計過程對教學(xué)內(nèi)容及場所、教師活動、學(xué)生活動進(jìn)行安排,并闡明設(shè)計意圖。6.設(shè)計評價教學(xué)評價從三方面考慮:終結(jié)性評價、過程性評價和創(chuàng)新性評價。終結(jié)性評價是整體性評價;過程性評價要求教師關(guān)心學(xué)生在課堂上的表現(xiàn),包括但不限于與同學(xué)交流合作、積極思考、動手實踐等;創(chuàng)新性評價是新要求,要求教師對在課堂中討論出新策略的學(xué)生予以鼓勵。(二)初步建立STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域教學(xué)主題框架“綜合與實踐”主要包括主題活動和項目學(xué)習(xí)等。第一、二、三學(xué)段主要開展主題式學(xué)習(xí)。本研究團(tuán)隊在深度學(xué)習(xí)小學(xué)數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求及其提供的案例的基礎(chǔ)上,結(jié)合課內(nèi)外實踐設(shè)計了STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域部分教學(xué)主題框架,詳見下表。STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域教學(xué)主題框架(三)初步形成STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域教學(xué)模式在研究過程中,我們通過集體備課、同主題研討、典型課例打磨,初步形成了STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域教學(xué)模式。(四)初步形成小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”領(lǐng)域教學(xué)設(shè)計集、教學(xué)案例集和論文集我們在各校開展了多次“綜合與實踐”課程的研討課、公開課,經(jīng)過研討后形成一系列值得推廣的“綜合與實踐”課程教學(xué)設(shè)計集、教學(xué)案例集。同時,老師們積極探索、深度研究,將理論學(xué)習(xí)和課程實踐相結(jié)合,積極撰寫相關(guān)論文,闡述自己的觀點(diǎn),形成論文集,并有部