小学数学教育的科研方法及课题研究案例分析

小学数学教育的科研方法

及课题研究案例分析编辑课件一、教育科研的层次直觉观察水平发生了什么现象？探索原因水平为什么会发生？迁移推广水平在相同情境中会发生吗？理论研究水平有哪些潜在的理论？编辑课件二、教育科研的方法体系量的研究

调查研究测量研究实验研究（描述现象）（确定关系）（验证因果关系、推广迁移）

定量分析提升理论编辑课件质的研究观察研究访谈研究文献研究定性分析理论提升编辑课件三、调查研究１、调查研究的设计♥纵向设计:涉及随着时间推移搜集资料的调查和在特定时间内及时收集资料的调查。纵向研究可以分为趋势研究和专门对象研究两种类型。

趋势研究是指在一个时间段内的不同时刻对一个总体内的样本进行抽样研究。专门对象研究是对同一样本进行两次或两次以上测量，即在不同的时间多次对同一样本进行调查。♥横向设计:横向设计是指对一个代表总体的随机样本在某一时间进行一次性调查。编辑课件２、调查问卷的编制●确定要研究的问题●分解问题,给出操作性定义●编拟题目●预测●修订题目●计算信度和效度编辑课件３、编制题目应满足的一些要求（1）除少数几个要求提供背景或统计信息的题目外，其余题目要紧密围绕所研究问题去阐述；（2）陈述清楚，语词准确；（3）一个题目中只能包含一个问题；（4）防止使用导向性语言；（5）避免那些会对答卷人带来社会或职业压力的问题；（6）问题陈述宜短不宜长、宜简单不宜复杂；（7）题目的选择答案应当是可以穷尽的，选项应具有排他性；（8）尽可能地避免使用否定性题目和双重否定题目。编辑课件３、调查研究的研究案例分析案例:小学数学真实性问题解决的调查研究1、研究目的２、研究方法2.1被试北京市两所普通小学的四、六年级的学生１４８人，其中四年级７５人，六年级７３人。2.2调查工具编辑课件真实性数学问题１、马丽有５个朋友，张华有６个朋友，他们想在一起举行一个生日聚会，他们都邀请了各自所有的朋友，并且他们这些朋友都参加了，请问参加聚会有多少个朋友？２、小军买了４根2.5米长的木头，如果他用锯子锯，他可以得到多少根1米长的木头?３、如果你把１升８０度的水和１升４０度的水都倒入一个大容器中，请部问大容器中水的温度是多少度？４、有４５０名新兵需要用汽车把他们运到训练场。每辆汽车只能运３６名新兵，请问需要多少辆汽车？５、小华跑１００米的最好成绩是１７秒，问他跑１０００米需要多少时间？６、小红和小亮到同一所学校上学，小红家离学校１７米，小亮家离学校８千米。请问小红家和小亮家相距多少千米？编辑课件７、老师给４个学生１８个气球，他们想平分这些气球。请问每个学生可以得到多少个气球？８、小华的姐姐生于１９７８年，现在是２００１年。小华的姐姐多少岁？９、王老师想要一根足够长的绳子把两个相距１２米的杆子拉紧，但是现在只有1.5米长的绳子。请问他需要把多少根绳子系在一起？１０、一个水龙头正在匀速给一个圆锥形瓶子注水。如果１０秒钟后水面的高度为４厘米，请问３０秒钟后水面的高度为多少厘米？１１、船上有４８只绵羊，１０只山羊，请问船长的年龄有多大？１２、羊群中有１２５只绵羊，５只山羊，请问放羊人多大岁数？编辑课件2.3编码方案将解答分为4种情况:(1)真实解答:即学生考虑到真实情境(2)常规解答:没有考虑到真实情境(3)其他解答:无法归类的答案(4)无解答2.4调查过程编辑课件3、结果分析3.1被试解答真实性数学问题的整体情况

真实解答常规解答其他解答无解答四年级18.0049.7818.7813.44六年级34.2545.217.7612.78总计25.8248.0213.1313.03编辑课件3.2每道真实性问题解答的具体情况４、讨论５、结论（１）我国小学生的缺少常规对照题的情况下，对真实数学问题作出真实性解答的人数比例约为四分之一。（２）对真实数学问题作出常规解答的人数比例显著高于作出真实解答的人数比例。（３）六年级学生作出真实解答的人数比例普遍高于四年级。（４）小学生对不同真实问题的反应存在一定的差异。编辑课件四、实验研究１、实验研究的基本原理实验是指以一定的理论意向为基础，依据研究的目的，有计划地对环境进行系统的操作，观察这种操作对行为的效应，从而揭示教育规律的研究方法。实验的本质是揭示事物之间的因果关系，自变量是因，因变量是果，通过人为地对自变量的操作，考查是否引起因变量的变化，从而确定两者之间是否为因果关系。编辑课件２、实验设计的基本模式（１）单组设计模式前测（Ｏ１）实验处理（Ｘ）后测（Ｏ２）（２）等组设计模式实验组Ｏ１Ｘ１Ｏ２对比组Ｏ３Ｘ２Ｏ４编辑课件３、实验研究案例分析案例：元认知与思维品质关系性质的实验研究1、元认知训练（1）让学生充分认识阅读活动的特点与实质（认识阅读活动有哪些心理因素参加，其特点是什么，阅读活动包括几个阶段，每个阶段的特点如何，阅读的功能有哪些等等）。编辑课件（2）让学生充分了解影响其阅读活动与效果的三个主要因素：个人因素（兴趣、爱好、已有知识经验水平、现有阅读水平、努力的作用等）；课题因素（对所阅读材料的性质、特点、难易及阅读任务的认识）；策略因素（认识有哪些阅读策略，各策略的有效性如何，使用的条件等）。（3）在阅读前如何作计划（选取阅读策略、方法，合理分配阅读时间等）。编辑课件（4）在阅读过程中如何进行有效的自我监控（如何进行自我提问、自我测试、自我校正等）。（5）阅读后的反思（如何检查自己的掌握程度，正确评价自己的理解水平，发现问题、及时纠正、采取适当的补救措施等）。编辑课件2、结果经过一学期的实验后，对实验组和控制组被试在思维品质、元认知方面的发展情况作了后测。结果表明：（1）控制组被试在思维品质的测查课题上的前测分数与后测分数不存在显著差异（2）实验组被试在思维品质的测查课题上的前测分数与后测分数存在显著差异；（3）实验组被试与控制组被试的后测分数存在显著差异。从而证明了元认知与思维品质之间是因果关系，通过对学生的元认知培养可以达到提高他们思维品质的目的。编辑课件评析（1）该研究的自变量是元认知训练。两种实验处理：进行元认知训练与不进行元认知训练。因变量是元认知测试成绩和思维品质的测试成绩。研究的目的很明确。（2）采用的模式是单因素等组设计：G1（实验组）O1（前测）X1（元认知训练）O2（后测）G2（控制组）O3（前测）X2（不进行训练）O4（后测）检测的数据为：O1与O2的差异，O3与O4的差异，O2与O4的差异。从而。准确地反映了研究的目标。编辑课件第一种材料测查思维品质。◆思维敏捷性测查材料，主要以在正确理解的基础上速度的快慢为指标；◆思维灵活性测查材料，主要以阅读时能否根据不同的阅读任务和材料的内容而主动、灵活、有效地采用相应阅读策略为指标；◆思维深刻性测查材料，主要以全面、准确理解所读内容的要点，把握作者的意图，深入思考所读内容，从中发现规律和本质的东西为指标；

编辑课件◆思维批判性测查材料，主要以是否善于对阅读内容进行辩证分析，善于吸取精华，去除糟粕，从正反两方面对文章作出合理的评价为指标；◆思维独创性测查材料，主要以善于对所读内容提出合理的独到见解，作出创造性的评价和修改建议为指标。第二种材料测查元认知：

◆元认知知识测查材料，主要包括评价、计划性和监控调节三方面的元认知知识；◆元认知监控测查材料，主要以阅读过程中错误觉察、阅读理解自信度为指标。编辑课件（3）被试的选择合理。包括性别搭配、认知水平等因素都是相当的；对实验组和控制组都采用相同教材、进度，由同一教师执教；采用相同的前测和后测等，这些措施都起到了减少控制变量对实验结果信度和效度影响的作用。（4）元认知训练的方法恰当、细致，操作性强，这就为提高实验的准确性提供了保障。（5）该研究与相关性研究结合起来，从寻求关系到确定这种关系的性质，使整个研究完整、严谨、科学。编辑课件案例2：“算术平均数、中位数和众数”单元改革的实验报告1、研究目的探索“算术平均数、中位数和众数”这一单元学习内容的教材的不同编写方式对学生关于数学理解的影响。2、研究方法被试：南京市一中初三年级224名学生、2名教师；南京市三中初三年级220名学生、2名教师。编辑课件材料：（1）研究者编写一份关于“算术平均数、中位数和众数”的学习材料，该份学习材料贴近学生的日常生活、体现知识背景、突出数学应用、揭示统计思想。（2）编制一套问卷作为两次测试材料，其中第二次测试在第一次测试基础上增加两个问题。编辑课件过程：首先，所有被试用三节课的时间学习义务教材的这一单元内容，然后进行第一次问卷测查。4天后再让所有被试学习研究者自编的学习材料，之后又进行第二次问卷测试。事后研究者与4位教师座谈，听取他们对学习材料的意见。编辑课件3、结果学生普遍提高了对算术平均数、中位数、众数概念的理解水平，对这些数学知识的应用有了新的认识。97％的学生对自编的学习材料感兴趣，学习的自信心有所提高。编辑课件评论该研究采用的模式为：G：X1O1X2O2。其中X1，X2分别为自变量（教学内容组织）的两种水平，X1为义务教材组织形式，X2为自编学习材料组织形式。统计两次问卷O1，O2的数据，以说明效果。这个研究设计存在的问题是，比较O1与O2并不能完全说明两种教材组织形式的教学效果，因为先前的实验处理X1可能会对后面的实验处理X2产生影响，即先前的学习会对后面的学习产生迁移，那么O2的效果产生的部分原因可能来自X1，而不是单纯地来自X2。既然第二次实验处理是对同一内容进行了又一次地学习，当然会产生新的效果。

编辑课件五、质性研究１、质性研究方法的界定教育科学中的质性研究方法是指研究者以本人作为研究工具，在自然情境下采用多种资料收集方式对教育现象进行整体性探索，使用归纳法分析资料和形成理论，通过与研究对象互动对其行为和意义建构获得解释性理解的一种活动。编辑课件２、质性研究方法的特征（１）自然主义的研究传统；（２）自下而上的归纳方式；（３）动态描述的研究过程。编辑课件３、定性与定量的结合的研究案例分析案例1：小学生数学学习观调查研究１、研究目的２、研究方法３、研究工具编制问卷，问卷由两部分组成。第一部分为4道有关数学观念的开放题：（1）数学是什么？（2）学数学是为什么？（3）你心目中的数学家是什么样的？（4）怎样才能学好数学？编辑课件第二部分为19道单项选择题，每道题设有三个选项：“说得对”、“说得不对”、“不知道”，分别赋值为“5”、“3”、“1”。该部分分为三个维度：维度一包括2个项目，考查数学学习态度；维度二包括8个项目，考查对数学知识性质的认识；维度三包括9个项目，考查对数学学习过程的性质的认识。编辑课件４、结果★第一部分数据的处理方法：编码。（1）数学是什么？包括四种类型：A数学知识的操作特征；B数学知识的实用性；C数学的学科类别；D数学的心智功能。编辑课件（2）学数学是为什么？包括四种类型：A未来理想；B心智发展；C数学技能；D实用价值。（3）你心目中的数学家是什么样的？包括四种类型：A智能特征；B行为特征；Ｃ外貌特征；D品格特征。编辑课件（4）怎样才能学好数学？包括二种类型：A表层上的接受学习；B深层上的主动参与。★第二部分的数据处理方法：定量分析。编辑课件评论（1）调查问卷的编制。将整个调查分为两个部分，一部分是非结构性调查，采用开放题测试，另一部分是结构性调查，采用选择题形式，这样就可以较全面地审视问题。（2）将结构性调查项目分为三个维度，使得调查的目的非常明确，增强了试题编拟的可操作性。（3）采用编码的方法去对开放性问题的回答情况进行分类，这是一种典型的质性研究方法，而不是事先由研究者主观地提出一些分类，然后将学生的回答去对号入座。在研究中形成假设，这样更能客观地反映问题的内核，这一研究问题的思想是值得大力提倡的。

编辑课件案例２：教学发展进程中的进化与继承——对两节录像课的比较研究１、研究目的２、研究方法比较（1）教学流程；（2）教师的教学行为；（3）教学中不同阶段的时间分配；（4）教师提问的方式。３、结果编辑课件（1）教学流程教师A的教学流程为：定义→性质→证明→解题练习→小结教师B的教学流程为：性质→证明→定义→解题练习→性质→小结→解题练习→小结编辑课件（2）教师的教学行为两个教师在教学指导思想、教学的基本理念以及在教学各环节方面都存在不同程度的差异。（3）教学中不同阶段的时间分配在课堂教学时间的分布方面，从定义、定理导入、定理证明、解题练习、小结等5个环节作了时间统计和该环节所用时间在整堂课中所占时间的百分比，结果发现：两位教师在“定理证明”和“解题练习”两个项目上差别不大，而在其余三个项目上的差别较大。

编辑课件（4）教师提问的方式。

将课堂提问分为6种方式：

▲管理性提问：鼓励学生发言（与学科内容无关）；

▲机械性提问：简单地询问“对不对”、“是不是”等；

▲记忆性提问：提问是唤起对学科知识的识记，不需要太多的思考时间；

▲解释性