《小学数学游戏化教学中思维生长的实践研究 》

中期研究报告

课题概况

各位专家，各位同行，大家上午好。我今天汇报的课题是：《小学数学游戏化教学中思维生长的实践研究 》。首先，我说一下课题概况。该课题是江阴市晨光实验小学承担，陆丽主持的江苏省教育科学“十三五”规划青年教师专项课题，批准号为C-c/2016/02/104。该课题于2017年6月8日举行了开题论证会。通过专家的论证，我们进一步明晰了研究的思路，明确了研究的重点。课题实施两年多来，在专家的指导、老师们的努力下，本课题从“游戏化教学”的意义出发，以小学数学课程内容为依托，探讨合适的游戏方式设计方案，将感性的游戏和理性的思维相融合，探寻小学数学游戏化教学中思维生长性课堂教学的范式及策略，从而促进教师的专业成长，提升学生的数学素养。

接下来，我讲谈谈内涵认识，

一、对核心概念的再理解

（一）对思维生长的再认识

1．思维生长的一般概念

思维是人脑对客观事物本质属性与规律的概括的间接的反映。思维的品质包括广阔性、批判性、深刻性、灵活性、敏捷性。数学思维就是以数、形和推理过程为研究对象，以数学语言与符号为思维载体，认识和发现数学规律为目的的一种思维。由于儿童这个生命体本身具有“生长”的需求和能力，导致儿童思维的最大特性是“生长中”。因此，有效促进学生的思维生长成为判断数学课成功与否的主要标志。

2．思维生长的校本理解

本课题中促进学生思维发展有两种涵义：第一，立足基本的数学思维方法的研究，基本的数学思维方法包括观察与实验、分析与综合、抽象与概括、归纳与演绎、比较、类比、联想、猜想、一般化与特殊化等等，并以此作为学生思维发展的必要规范；第二，立足于常规思维的研究，指明努力方向，也就是教师如何帮助学生改进思维，提高思维的品质。

（二）对游戏化教学的再理解

本课题中的“游戏化教学”，是指教者利用游戏的设疑、挑战、协作等特点，结合学习者认知水平、学习特点，将游戏的思维和游戏的机制融入到具体学科的教学中，把教学目标隐于游戏活动中，从而使学习者在轻松、愉悦的状态下，在游戏的过程中完成学科知识的学习与内化。简单地说，游戏化教学就是把数学学习与游戏元素相结合，把学转化成玩，能够让儿童成为儿童，让游戏属于儿童，让数学成长儿童。

二、对研究目标的再确定

（一）通过本课题研究，逐步明晰小学数学游戏化教学的内涵与特征，从实践层面上探索、提炼游戏化教学中思维生长性的数学课堂教学的范式与策略。

（二）通过本课题研究，提高小学生的数学思维能力，提升小学生的数学文化素养，为小学数学的内涵发展与学校特色品牌打造提供坚实的理论支撑，为小学数学课程建设提供借鉴和参考。

（三）通过本课题研究，深化对小学数学思维生长性的发生机制和发展规律的认识和理解，尝试用游戏的、有思维含量的、有利于儿童创造和发展的方式来更新教育教学理念、约束教育教学行为，从而提升和发展教师自身专业素养。

三、对研究内容的再认识

本课题方案中的研究内容主要有：

1.小学数学游戏化教学中思维生长本质特征的研究。

2.小学数学游戏化教学中促进思维生长的基本原则的研究。

3.小学数学游戏化教学中促进思维生长实施路径的研究。

4．小学数学游戏化教学中促进思维生长实施策略的研究。

课题开题论证会中，专家们指出：课题组谈到的小学数学游戏化教学中促进思维生长实施路径方面，提了几个策略，但是课题组没有对这方面进行专门的关联，使得实施的策略跟促进思维哪些方面的生长出现了断层，建议要在这方面着重说明对应性。

开题论证会结束后，我们召开多次课题组会议，对研究内容再次进行剖析：促进学生数学思维生长的根本目的是帮助学生学会数学地思维。教师不光要教会学生解决数学问题，更重要地是帮助学生学会数学地思维。给予学生更多的体验时间，让学生能够体验到数学教学内容后面隐藏的数学思维方法，以数学思维方法分析、带动、促进具体教学内容的教学，使学生在学习数学知识的同时，较好地领会其中蕴涵的数学思维方法，逐步学会“数学地思维”。因此将研究内容第三部分的小学数学游戏化教学中促进思维生长实施路径的研究分为如下三个版块：

①运用游戏化教学引导学生自觉体验，感悟数学思维方法的策略研究。

②运用游戏化教学引导学生自主学习，提升数学思维能力的策略研究。

③运用游戏化教学引导学生自主提问，提高数学思维品质的策略研究。

 

实践探索

一、促进思维生长的数学游戏化教学活动的选择研究

（一）通过文献资料的学习，了解各种数学游戏的内容、游戏规则及内隐的数学思维方法。

（二）通过观察、经验总结，分析、提炼学生的各年龄段特点。

（三）通过各课题组的研讨和校课题组交流，初定适合各年级学生操作的数学游戏。

（四）通过一课三研、同课异构以及数学游戏、数学绘本、数学魔术等主题活动的实施，选择适宜的游戏化教学活动在各个年级进行实践尝试。

（五）通过感悟交流，反思适合各年级开展的数学游戏化教学活动的特征。

二、促进思维生长的数学游戏化教学活动操作样式的实践研究

根据马丁·加德纳的数学游戏思想和学生数学思维的特征，我们的数学游戏化教学活动以课程教学目标为指引，以特定的数学游戏（含数学绘本、数学魔术）和融入性数学游戏活动为载体，以学生数学技能的掌握与熟练、数学经验的体悟与收获、数学情感的培养与激发、数学思维的拓展与提升为主旨。

我们将数学游戏的内容定位于“数与代数”和“图形与几何”两大领域，在“数与代数”领域的游戏中糅合“统计与概率”的相关内容。在设计数学游戏的时候，我们遵循两条路径展开探索。路径一：顺从苏教版教材的编排的体系，整合教材的内容，配合教学进度，设计与数学知识、数学技能和数学思维方法相关的游戏，我们将之称为融入性数学游戏。路径二：根据促进思维生长，培养思维品质的需要，设计和采用有特色的数学游戏，我们称之为独立性数学游戏。独立性游戏按照时间分类，有长线游戏和短线游戏。以二年级为例，见下表：

学 期	数与代数		图形与几何
	融入性游戏	独立性游戏	融入性游戏	独立性游戏
二年级第一学期	你说我来摆（认识乘法） 我会自己分（平均分） 两兄弟和魔法师（除法） 小小测量师（认识米） 手指对对碰(9的乘法口诀) 数学家阿康的烦恼(九九乘法表) 黑暗银行（加法） ……	数字天平★ 乘法口诀大PK 作业盒子★	玩转七巧板之拼图形（认识多边形） 我是小侦探（数线段） 翻翻乐（观察物体）	“红黄蓝”★ 谁偷走了西瓜（绘本）
二年级第二学期	抢“30”（有余数的除法） 古老的计算器（认识算盘） 抽数卡，比大小（万以内数的大小比较） 扑克对对碰（口算两位数加减法） 阿宝卖苹果（减法） ……	巧算24点★ 巧算24点比赛 作业盒子★	钟表大师（认识几时几分） 神奇方向板（认识平面图上的方向） 方向操（认识方向）	T字板的秘密★ 折来折趣★ 钟表设计师 “请你跟我走”

备注：打★的为长线游戏。

我们在实践的过程中，参照南师大附小的游戏课型，逐步调整和更新，形成了五种基本课型：

1.观察实验型。该数学游戏课指向数学思维方法之观察与实验。

2.熟悉操练型。该数学游戏课指向于提高数学思维品质的深刻性和敏捷性。

3.策略感悟型。该数学游戏课不光指向比较、联想、一般化与特殊化数学思维方法的培养，更有助于提高思维的灵活性和敏捷性。

4.经验积累型。该数学游戏课主要帮助学生积累学习经验，培养抽象归纳的数学思维方法。

5.发展智能型。该数学游戏课主要是提高学生思维的广阔性和敏捷性，数学本质是思维。让学生在数学游戏中能综合运用多种数学思维方法，因思维的生长而获得智能的发展。

三、促进思维生长的数学游戏化教学活动的个案研究

个案研究的基本程序一般包括：认识对象确立个案、收集个案资料、整理分析资料、个案的补救矫正与发展指导。结合本课题研究途径，我们从四年级一堂数学游戏课看促进思维生长的数学游戏化教学活动的实施策略。

阶段成果

一、理性认识成果

随着课题的深入研究，我们对小学生数学思维分类与特征有了更深刻的认识，对数学教学中游戏化教学手段的使用影响因素进行了分析和反思，探索了促进思维生长的数学游戏设计的原则。

（一）数学思维的分类与特征

1.数学思维的分类。按照分类标准的不同，可以将数学思维方法作不同形式分类。按照适用的范围不同，可以把数学思维方法分为宏观思维方法和微观思维方法。按照逻辑形式不同，又可以把数学思维分为逻辑思维方法和非逻辑思维方法。

2.数学思维的特征。数学思维主要表现了抽象、形式严谨和表现方式多样的特征。

根据皮亚杰的发展阶段论，处于具体运算阶段(7——11岁)的儿童开始具有逻辑思维和运算能力，已经获得了长度、体积、重量和表面积的守恒概念，但运算形式和内容仍要凭借具体事物或从中获得的表象为支撑。形式运算阶段的儿童思维已经超越了对具体事物的依赖，推理能力提高，能从多角度对抽象的性质进行思考，这种能力一直持续到成年时期。

（二）对数学教学中游戏化教学手段的使用影响因素的分析反思

在研究过程中发现，有以下几方面原因对教学中有效使用游戏化教学产生不良的影响。

1.目标难把握。

2.知识难融合。

3.纪律难调控。

4.时间难把控。。

5.对象难全员。

另外还有一些诸如游戏器材难配备等的实际困难，直接导致了数学老师们心中认同数学游戏、但在实际的课堂教学中却不愿意开展的尴尬局面。

（三）促进思维生长的数学游戏设计原则

小学数学游戏应该包含以下四个方面的要素：明确的游戏规则，适当的游戏障碍，真切的游戏体验，激烈的游戏竞争。游戏在设计的时候，应该遵循以下的设计原则：

1.游戏方法多样。

2.游戏难度适中。

3.规则简洁公平。

4.过程与结果兼顾。

5.实力与机遇兼顾。

二、实践成果

在课题的实践研究中，我们对如何开展促进思维生长的数学游戏化教学活动有了一些体会和收获。

（一）小学数学游戏教学中不良影响因素的解决策略

1.功能划分目标易把握。

（1）探究型游戏（2）思维型游戏。（3）补救型游戏。（4）情感型游戏。

2.元素介入“数游”易融合。

3.创设情境纪律易调控。

4.统筹安排时间易把控。

（1）多种手段，让游戏规则更通俗。

（2）转移时空，让游戏时间更充足。

(3）课前组织，让教学节奏更紧凑。

5.分级游戏易全员。

（二）建构促进思维生长的数学游戏化课堂的一般范式

经过实践探索，我们觉得有必要构建一种利于学生开展游戏学习的课堂教学模式，促进学生在激趣、生疑、体验、展示、评价等活动中自主探索，合作交流，促进思维生长，发展核心素养。这种模式应该能寄语数学学科特点，有效融入游戏元素，最大限度地调动学生的学习积极性，并且能以生动的游戏情境、丰富的游戏体验、精彩的游戏展示、深刻的游戏评价及深度的游戏拓展，构建游戏课堂的基本特质（见表二）。

教师在这样的活动中，结合数学学科特点，融入游戏元素，精心设计游戏导人，激发兴趣，引发自主提问；引领游戏自主体验，启迪思考；激励游戏展示，倡导自主学习互动表现；实施游戏练评，促进提高；深化游戏拓展，延展思维。学生在这样的活动中，发扬游戏精神，生发兴趣，以问促思；深度体验，活跃思维；主动展示，互动交流；积极闯关，练中提升；拓展延伸，促进完善。在这样的经历中，教师活动与学生活动相互交融。教师的游戏设计与目标引领促进学生在游戏中体验、成长，学生的游戏活动促使教师不断变通和改进教学，最终达到共同游戏、相互交融、互动共进的新境界。

（三）巧用游戏化策略，促进数学理解，提升数学思维

数学游戏包含了以下这些游戏元素：目标元素、幻想元素、情境元素、竞争元素、操作元素、主动元素、规则元素、公平元素……如何合理利用这些游戏元素，寻找出合适的游戏化教学策略，在学生的学习空间中编织出迷人的学习彩线，聚焦理解的六个侧面，从而促进学生对数学知识的深度理解呢？我们进行了如下尝试：

1.情境策略，准确解释。

2.故事策略，详细阐明。

3.操作策略，熟练应用。

4.规则策略，冷静洞察。

5.化身策略，主动神入。

6.反馈策略，深化自知。

三、发展成果

（一）提升了教师的教学水平和教科研能力：两年多来，教师主持省、市级课题研究6项，在省级以上教育杂志发表论文12篇，在省、市级获奖15篇。教师在省、市级教学基本功大赛和课堂教学比赛中屡屡获奖。课题组成员中，一人次在无锡市优质赛课中获一等奖，一人次在无锡市数学教师基本功比赛中获一等奖，两人次获江阴市课堂教学大比武一等奖。目前，学校数学市级以上骨干教师人数占数学教师总数的70%，居全市之首。

（二）提高了学生的综合素养：我校学生在江阴市数学学科竞赛、江苏省时代杯竞赛中屡创佳绩，连续两次在江阴市数学游戏数独、算24点比赛中，成绩名列全市之首，显示了我校学生良好的精神风貌和扎实的综合素养。

概言之，老师们在教育教学中思考、研究、成长，学生们在学习活动中体验、历练、生长，课题研究赋予师生绵延不绝的生长的力量！

四、物化成果

见附录。

 

反思展望

课题研究中期虽有了一些收获，但矛盾困惑犹存，以下一些问题有待我们思考：

1．促进思维生长的数学游戏只是凭借课题组成员的经验进行筛选，对不同年龄学生促进思维生长缺乏在大量调查基础上的理性的实证研究。

2．目前，在促进思维生长的操作样式研究中，对数学游戏的使用有一定的实施策略，对于数学游戏的开发还不够，这是下阶段我们研究的重点。

3．如何在已有阶段总结的基础上，提高教师实施游戏化教学活动的能力，提炼新的策略方法，促进学生的思维生长。

下一阶段我们将紧扣课题研究核心，围绕困惑问题，同心协力深入探究，使课题研究凸显最大价值。具体想法如下：

1．在教师对数学游戏理解的基础上，通过问卷调查的方式深入了解学生对不同游戏的喜好，对结果进行统计分析，出台游戏选择的系列标准，形成我校的数学游戏资源库。

2．通过外出学习、专题研讨、定期竞赛，不断提升教师的数学游戏创作能力，同时加强对不同年龄段学生思维特征和思维方法的观察与分析，寻找最佳匹配度的数学游戏进行教学。

3．建立更多形式的游戏化教学的研究机制，特别是要加强促进思维生长的实施案例的研究，定期开展经验总结、课例反思，通过实践与理论的不断转化，形成一支信念与智慧、理论与行为和谐统一的高素质师资群体，为实现我校今后的可持续发展奠定坚实的基础。

  中期评估之后，我们将吸收、内化专家、领导的建议，在研究中且行且思，在精选内容、科学设计、实践印证的基础上积累促进思维生长的数学游戏活动的相关参考教材，形成具有一定价值的物化成果。