实验研究案例B

实验研究案例B：

在高中数学教学中开展研究性学习的实验研究

从广义理解，研究性学习泛指学生主动探究的学习活动。它是一种学习的理念、策略。2002年公布的《全日制普通高级中学数学教学大纲》中规定：“研究性学习课题主要指对某些数学问题的深入探讨，或者从数学角度对某些日常生活中和其他学科中出现的问题进行研究，充分体现学生的自主活动和合作活动。”（对主要概念研究性学习进行了专门界定，这样比较好）

实验目的：探讨高中数学研究性学习实施的可行性，通过研究性学习了解学生的认知水平、合作精神、情感意志等方面的变化，探讨具体实施方法和教学模式。

（没有提出实验假设，应在陈述实验目的的同时提出明确的研究假设）

实验方法：（1）被试：实验对象是华北石油第五中学高一年级的学生，共8个班。实验班和对照班均是按中考成绩自然分班，一、三、五、七班为控制班，二、四、六、八班为实验班。(2)实验类型：采用随机化实验组、控制组前测—后测设计。实验组接受实验

处理(X)，即研究性学习方式，开设研究性学习课题，控制组不给予处理，即按传统模式教学。对两组都进行前测、后测。其结构模式如下：

其中01, 03表示前测成绩，02, 04表示后测成绩，X 表示开展研究性学习方式，开设研究性学习课题活动，C表示传统教学模式。（这是实验组、控制组前、后测设计模式，但并未做到随机化）本实验采用独立样本的Z检验对结果进行统计分析。（实验之前考虑了处理数据的方法比较好）①自变量：（也可称为研究变量）在实验班开展研究性学习，改变学生的学习方式，开设研究性学习课题，让学生进人主动探索知识的过程。

②因变量（最好称为结果变量）：学生的学习兴趣、智力水平、合作精神等。③对无关变量的控制：实验班与控制班由同一教师任教；实验班与控制班授课时数相同；实验班与控制班同时进行前测、后测；本实验将在自然状态下开展，对干扰因素进行严格控制（对无关变量的控制较好，但未考虑学习时间因素）。④实验过程：本实验从2003年9月至2004年1月，前测

于2003年10月完成，后测于2004年1月结束。2004年9月至2005年1月进行第二轮实验。

研究性学习的教学措施：（这可看作实验变量的具体操作特征）(1)在实验过程中，实验班6个学生为一个学习小组，各小组之间的学习水平基本是均衡的，各成员在性别、性格、才能等方面保持合理的差异，以便取长补短，互相配合。上课时每小组的成员坐在一起，采用合作学习方式；对比班学生不分学习小组。

(2)在实验班教学时，学习小组首先提出问题，小组内讨论，让学生提出解决问题的策略、方法，充分发挥学生的主体作用。教师做到及时点拨。在对比班采用传统教学方法，以教师讲授为主。(3)对于教材中的研究性课题，让实验班的学生走出课堂，通过调查获得数据，动手操作，建立数学模型，小组成员合作完成；对比班在教师的指导下，在课堂上完成。(4)在实验班，经常设计一个具有探索余地和思考空间的问题，给学生较长时间，让他们收集信息，处理信息，得出结论；对比班按教材安排留作业。

开展研究性学习，教师要在各方面进行引导。首先要转变学生的学习观念，培养学生的主体意识，让学生意识到不改变学习方式就不能适应社会的发展。其次，要向学生介绍常用的研究问题的方法，如观察法、

实验法、社会调查法、案例分析法等，使研究过程科学化、规范化。还要注重转变学生的思维方式，提高学生发现问题、分析问题、解决问题的思维能力，运用一些科学的思维方法，如发散思维、类比思维、辩证思维去思考解决问题。以研究性课题——数列在分期付款中的应用为例：（通过举例，以事实丰富了实验研究报告，这一点值得借鉴）(1)教师宣布题目，布置任务，要求每个小组写出提纲和初步研究方案，一周后上交。(2)确定研究方法和基本要求，要求学生带着问题走出课堂，进行社会调查，弄清分期付款是怎么一回事，实际应用中的分期付款和课本上介绍的分期付款有什么区别，分期付款是否只有复利，等等。在调查中，学生去银行、去售楼处、去汽车城、去商场……通过走访询问，索取资料，他们获得了大量分期付款的信息，例如，有的小组获得了购房的各种方法、付款的多种方式，以及比较方案优劣的资料。收集信息后，学生回到研究小组，通过交流、研讨，运用所学的数列知识，对数据进行分析。数学研究性课题，不是把资料数据进行简单的拼装组合，而是以这些数据为基础，建立一个数学模型，通过运算，得出一个符合实际的结论。对于一些较为复杂的变量关系，可以列表和作图，也可以用函数去拟合一些具有变化规律

的实际数据。有的小组得出了“怎样购车合算”的结论：一次性付款比分期付款合算，分期付款中，选择首付越少，月付越多越合算等结论。(3)研究成果报告由各组代表发言，报告一般有以下几部分：①引言，包括课题名称、组成人员和指导教师、研究时间、主要内容；②简述研究的过程；③成果的论证、数据、例子；④讨论其有效性及理论与现实的意义；⑤整个研究阶段有哪些经验教训，哪些问题没有解决，已解决的问题又会引发哪些可研究的新问题。

实验结果分析:分别以学生入学摸底考试和高一期末考试成绩为前测、后测认知成绩，以解决实际问题的测试成绩为前测、后测的创造力成绩。前面提到因变量：学生的学习兴趣、智力水平、合作精神等实验结果及分析如下。（测验内容与因变量不一致，这一点在实验研究中应当注意）

前测成绩

后测成绩

前测能力

后测能力

从表中可以看出，实验前实验班和控制班学生的平均分基本一致，Z<1.96，无显著性差异(P>0.05 ) 。经过实验后，实验班的平均分明显高于控制班，Z>1.96，有显著性差异(P<0.05 )；数学能力也有显著性差异，Z> 1.96 (P<0.05 )。这说明开展研究性学习以提高学生能力的教学效果超过传统的教学效果。（对测验结果进行了统计检验，并用统计表表示实验结果，这样比较合乎实验研究报告要求）

开展研究性学习的成果有些是无法物化的。例如，搜集信息能力的提高，学生在课题研究中表现出来的创新意识、人际交往能力的提高，学习自信心和积极性的提高，等等。下面是学生开展研究性学习的体会摘录：

1.大家一致认为小组合作非常好，我们的问题多了，思维也活跃多了。我们渴望这种讨论与交流，我们希望老师给我们更多的机会。

2.我深深体会到课堂上的数学离生活中的需要有一定距离，自己的数学知识还很有限，激发了我学数学的热情。

3.我们学会了互相合作，同学之间的关系更融洽