课题申报模板应用信息技术培养小学生空间思维能力的研究Word格式文档下载.docx
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学科分类：
数学
研究类型：
预期研究成果：
立项号：
162933086
课题设计论证
·
本课题国内外研究现状述评、选题意义和研究价值
波兰科技学院教授贝那兹（LukaszBednarz）所言：
“空间思维是一个控制杆，它能够通过课程学习使得学生对事物的了解更深刻、具有更深的洞察力。
”空间思维能力的培养可以为学生插上创造性思维的翅膀。
对实际中遇到的各种问题，形成清晰的印象，思路开阔，有助于快速有效的解决问题，同时，有创造性的产物生成。
空间思维能力是从事各种职业必备的素质，如果，建筑师没有空间思维就不可能设计出漂亮雄伟的楼宇，电器设计者没有空间思维能力，那电路肯定是一团糟。
空间思维能力，已经被越来越多的教育者关注。
它的重要性是显而易见的。
在全美研究委员会（NationalResearchCouncil）的一份报告中指出：
“空间素养（Spatialliteracy）在当今信息经济中发挥着越来越重要的作用。
”而空间能力的培养应该越早越好。
因此，在幼儿及小学阶段培养孩子的空间思维能力，显得越来越重要。
目前，在我国教学中，对空间思维能力的培养仍不够重视，在进行空间思维启蒙的幼儿期没有形成空间概念的雏形，小学阶段更不予重视。
专家指出“空间思维是一种需要启用多项感官系统的技能，空间思维能力不是只依赖某一项感官机能，而是能使所有感官功能都均匀地发挥作用。
”由于空间思维能力的形成，要建立在大量的反复实验，运用的基础上它需要大量的教具和学具及时间进行训练。
这对于长期以常规教育为主的教师，从表面上看是在瞎胡闹，浪费时间，从而，遗留下来的只是死记硬背公式，应用题解法单一，由于学生空间思维能力差，多少年来，应用问题成为数学的重点和难点。
2005年的义务教育数学课程标准（实验稿）修改组将“几何直观”加入到新的数学课程标准中，从此几何直观走进数学教育界的视野，发展学生的空间观念是小学数学教学中的一个重要目标。
现代信息技术作为一个新兴的实践和研究领域，在美国开始于视听教育运动，而在我国则是以电化教育的出现为标志。
信息技术的出现和发展，对我国教育事业的发展和改革产生了积极的影响，特别是信息技术的运用，可以帮助我们提高培养小学生的空间思维能力。
本课题的研究目标、研究内容、主要观点和创新之处
1.概念界定
1.空间观念主要是指根据物体特征抽象出几何图形，根据几何图形想象出所描述的实际物体；
想象出物体的方位和相互之间的位置关系；
描述图形的运动和变化；
依据语言的描述画出图形等。
2.空间思维也称“多元思维”、“全方位思维”、“整体思维”、或“多维型思维”，是指跳出点、线、面的限制，能从上下左右，四面八方去思考问题的思维方式，也就是要“立起来思考”。
2.研究目标
应用信息技术培养小学生的空间观念，培养小学生空间思维能力。
3．研究内容
（1）探索不同学段在“空间与图形”学习领域应用信息技术开展数学活动的实施策略。
（2）探索在课堂教学中，充分发挥信息技术的优势，发展学生空间想象力，培养学生空间思维能力的课型模式。
4.主要观点
多媒体课件的运用，可以帮助我们提高培养空间思维能力。
（1）新课标要求：
在学习空间与图形时，“应注重使学生在观察、操作等活动中，获得对简单几何体和平面图形的直观经验。
”基于此课标要求，通过信息技术的应用，在学生脑海里建立平面及立体图形的空间思维能力。
（2）
由于在数学中，涉及到时差，行程、土地面积等问题。
在小学阶段应使学生初步形成地理方面的空间想象能力。
（3）
在新教材中，加入了大量的概率思想，从低年级的摸球游戏问题，到中高年级的打电话、抽屉问题。
都必须建立在空间思维的基础上，基于此在信息技术的应用前提下，建立概率统计方面的空间思维能力。
5.创新之处
多媒体技术的从充分运用，可以帮助我们提高培养空间思维能力。
我们可以通过课件展示各种平面及立体图形的特征它们之间的关系。
如三角形与平行四边形之间的关系。
运用多媒体手段可以再现某一类事物的大量外延。
比如在建立角的概念时，可以通过课件出示各种各样的角。
运用多媒体可以模拟公式的推导过程，圆柱怎样变成近似长方体的过程。
能提高学生空间的想象力，能清楚的演示实验过程，有利于指导学生的正确实验。
运用多媒体及网络资源，我们可以查阅有关数学知识得到大量需要的相关资源。
从而使我们形成的空间图像更完善。
多媒体手段是辅助手段，俗话说：
“眼见十遍，不如手过一遍。
”在观察的基础上，手、眼、耳多种感官参与的反复实验，才能尽快培养起准确的空间思维。
因此，实验是培养空间思维能力的重要手段。
游戏是小学阶段实验的代名词。
我们可以把枯燥的实验，转化成有趣的游戏，学生会乐于动手，在游戏中反复实验，空间思维能力就一定会形成，并逐步提高。
在他们的头脑中，就会形成一个个几何图形的表象，建立起数学模型。
因此我们在平时教学中，要启发学生积极思维，善于探索，我们要给学生充足的动手实验时间和思考问题的机会，认真还原知识的形成过程，让学生在实验探究的过程中，真正落实“在玩中学，在做中得”的新课程理念。
本课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤
一、课题的研究思路：
1.从目前小学生在空间思维能力培养上实际存在的问题出发，提出本课题，并通过文献查阅，了解国内外与本课题研究有关的信息和研究现状，根据《全国教育信息技术2016年度课题指南》，结合《安徽省教育信息化中长期发展规划（2013-2020年）》设计本课题研究方案。
2.在研究过程中，根据信息教育发展趋势结合我校学生空间思维能力发展的实际情况不断修改、调整方案。
3.把促进教师信息化教育水平的提高与研究活动的有效展开结合起来。
4.通过主题培训、校本教研、网络研讨、课堂实录、以赛促教等措施，形成比较系统的培养经验和理性认识，为研究提供丰富案例。
最后，归纳总结实证资料，对此分析与评价形成研究报告。
二、课题的研究方法：
课题以立足课堂为根本，全面展开实践研究，具体方法是：
1.文献研究法：
查阅文献资料，收集有关“信息技术”、“图形与几何”及“空间思维”的文字材料，尤其要了解信息技术对学生空间观念培养的作用。
2.实验研究法：
开展数学学科不同学段的图形与几何领域的教学实验课，从实战中发现问题，进行探讨，进而解决问题，为本教学改革课题提供实践依据。
3.行动研究法：
在日常教育教学的实际中有意识地发现学生在空间观念的形成中遇到的问题，及时进行校内讨论，积极寻求解决问题的办法。
4.案例研究法。
我们要研究基于“应用信息技术培养小学生空间思维能力的研究”课题下灵活的教学方法和高效课堂的教学模式，必须在所有参与教师的教学实践个案的基础上进行归纳总结。
5.经验总结方法：
分阶段进行反思和总结，总结得失，不断调整实验策略，吸取教训，不断提高。
三、课题的技术路线：
1.资料收集整理
2.课题开题
3.课题专项研讨会及研究方法培训
4.创建教师课题研究群实时互动交流
5.课堂实录与专题研究相结合
6.教研跟踪、激励、总结与评价
四、课题的实施步骤：
1.准备阶段（2016年5月至10月）
（1）组建课题研究组织机构
（2）制定课题研究实施方案
（3）向上级科研单位申请立项
（4）召开课题报告会
2.实施阶段（2016年10月至2019年4月）
（1）组织相关培训活动
（2）组织和开展课题交流研讨活动
（3）课题的中期汇报总结
（4）发掘和集纳研究成果
本阶段做好进行过程性资料积累，形成教师发展论文集、课件集、课堂教学照片集等,对实验研究过程进行了全程记录。
3.总结阶段（2019年4月至2019年6月）
（1）整理课题研究资料，进行数据分析处理，做好实验结论的总结、实验报告和论文的撰写和自检等工作。
（2）课题研究成果的提炼和集成，对各个分课题组与实验效果进行检测，形成结题报告，筹备结题汇报会。
（3）汇编优秀论文、汇总优秀课例和教育叙事、汇总优秀课件、课例光盘，召开结题会等。
（4）进行课题总结，召开专家研讨会，撰写研究报告，申请结题。
课题可行性分析
一、主要参加者的学术背景1、主要参加者的学术背景课题负责人参与了研究了全国教育信息研究“十二五”规划课题《应用交互式白板提高课堂教学效果的研究》《借助现代信息技术，促进教师专业成长》《信息技术环境下教师信息素养与技能研究》，取得了较好的成绩，并已成功结题；
其他研究人员分别主持或参与了国家教育部子课题及网络课题的研究，取得了丰硕成果，对教育科学研究都有着丰富的经验。
其中，张永梅校长的《网络条件下教学方法浅议》发表于《安徽教育》；
高俊斌副校长于2009年6月被评为合肥市“有效推进合肥地区教师专业化发展”课题研究先进个人；
梁翠琴老师在2012年5月获得全国电子白板大赛二等奖；
二、参加者的研究经验1.课题组研究能力课题组研究人员具有较高的职称和学历结构。
课题组核心成员都有长期的教学和管理经验，并主持和参加过多项校、市、省等各级科研项目。
总体上看来，课题组研究人员拥有较好的研究条件，具有扎实的理论基础和技术水平，有较强的研究能力，完全有能力承担本项目的研究工作。
2.研究基础课题负责人长期从事教学一线工作，拥有多年教学管理工作经验，对该项目做了深入的论证和大量的前期研究工作，完全具备承担本项目所需的研究基础和研究能力。
三、组成结构课题组成员都是学校的中坚力量，中年教师教学经验丰富、青年教师在信息技术应用方面能力较强。
高俊斌
副校长
小学语文
专科学历章
义
教导主任
本科学历赵春艳
小学数学
本科学历姚红根
教研组长
本科学历赵兢兢
教师
本科学历梁翠琴
本科学历四、课题研究的保障条件分析1.建立健全课题研究的组织领导机构：
建立以校长为组长的组织领导保障，统一领导，明确分工，通力合作，保障课题研究有序有效地开展。
2.制度保障：
学校重视对本课题的研究，通过课题研究、公开课展示、座谈会等形式宣传本课题研究的目的、意义，并建立健全课题研究的一系列制度，保证实施全过程资料的真实完整，确保课题的顺利开展，健全奖励制度，对课题研究成果进行奖励。
3.时间保证：
课题组每2周一次小型活动（可与业务学习结合），每个月一次专题研讨，每学期一次阶段总结活动。
学校教导处将对课题的研究情况随时跟踪调查，及时掌握研究情况。
4.学校硬件条件可以提供的支持：
（1）强有力的师资力量：
（2）网络平台；
（3）教室交互式电子白板设备；
（3）图书资料室。
5.学校软件条件可以提供的支持：
（1）校图书室数万册的教研图书；
（2）网络平台拥有的操作软件；
（3）科大讯飞承诺提供强有力的技术支持；
（4）互联网上的丰富资源。
6.经费保障：
本课题作为学校重点课题，课题组所需图书等设备学校优先提供，学校每学期确保课题组成员参加培训、研讨会、交流及科研成果的总结与推广所需经费实报实销。
并组织课题组成员有外出参观学习的机会。
预期研究成果
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