初中“最短路径问题”课题学习的教学研究

作     者：曹俊玲 

作者单位：广州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：廖运章

授予年度：2019年

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 

主      题：初中数学 最短路径 课题学习 教学 

摘      要：课题学习是义务教育《数学课程标准（2011年版）》的重要内容,人教部编版（2013）初二教材“最短路径问题课题学习是落实新课标的具体体现。然而,数学教学实践常常发生“管道问题、“将军饮马问题等相混淆的现象,师生却浑然不知。因此,深入开展初中“最短路径问题课题学习教学研究,意义深远。本文主要采用文献法、调查法、实验法等研究方法,以人教部编版（2013年）八年级上册13.4“最短路径问题课题学习为研究对象,探索初中数学课题学习的具体实施路径,为初中开展STEM教育提供一个有效样例。首先从问题设计、教学设计、问题解决等方面,综述研究初中“最短路径问题的教学现状,寻找初中“最短路径问题教学存在的问题及其成因。其次,依托国际数学测评TIMSS的课程模型（期望的课程、实施的课程、达到的课程）,分析数学课标、数学教材与数学中考涉及的“最短路径问题。第三,剖析了“最短路径问题的渊源、本质、应用与拓展,阐释其教学定位。第四,编制“最短路径问题相关量表,实施初中生解决“最短路径问题能力水平调查。最后,制定“最短路径问题教学重构方案,并进行教学对比实验。教学实验研究发现:1.教学重构实验,实验组与对照组在“V字型教学目标达成情况中的平均成绩相差不显著（对照组学生平均成绩比实验组高0.05分）,但从学生作答情况看,实验组学生的“V字模型意识比对照组高;在“分类讨论题型教学效果上,实验组平均成绩显著高于对照组平均成绩5.18分.2.可视化教学与STEM教育相结合的原理课教学方法有助于培养学生的模型思想,对初中数学“课题学习中培养建模素养有着积极影响.最后,鉴于本文的研究发现,对初中数学课题学习教学提出若干建议,认为数学课题学习是实施STEM教育的切入点、可视化方法是开展数学课题学习的有效路径。