教育實驗方案的設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 01年12月 選題、資料搜集與開題階段2002年1月2月 系統地理論學習、實驗準備2002年3月5月 進行實驗研究、積累資料2002年6月7月 整理、分析數據和資料，寫成論文初稿2002年7月8月 修改并最后確定論文稿四、成果形式：論文、典型課例五、論文框架（一）問題的提出 （二）研究的目的與意義 （三）主要研究的幾個問題 幾個關鍵詞的界定 2．“活動一探究”教學模式的核心思想、主要特點、程序、理論依據 3．“活動一探究”教學模式的操作策略 （四）實驗分析和結果點評： 這是從一份教育研究課題開題報告中節選出來的一個課題實驗的設計方案，它按照教育實驗設計的步驟進行陳述，具有較強的科學性，它建立在一定的理論基礎上。實驗操作程序應該比較詳盡，這一點必須引起設計者的注意。２　教改實驗報告的撰寫實驗報告，是反映實驗全過程，報道實驗結果的文獻。它是對所做實驗寫出的總結性文字，是研究成果的客觀紀錄。但實驗報告屬于測試結果的實際記錄，包括測試過程、手段、方法和結果等細節，可以重復前人的記述，不要求一定是預期目的、成功的和失敗的都應寫入報告。也就是說，一切有必要記述的過程、方法和結果，都要客觀的記述，并以報告事實和數據為主。從方法角度看，教改實驗則是“從因到果”的研究，即先有假設然后通過實驗驗證，最后通過總結規律。因此，教改實驗報告的撰寫的基礎要求除了在認識實驗的意義，本著實事求是的精神，完成教改實驗全過程這幾點與經驗總結、調查報告一致外，更重要的是通過實驗事實確認教育現象中必然的因果關系。雖然實驗報告的撰寫是在實驗處理后著手進行的，但實驗研究者在設計實驗方案時就要有所準備。實驗報告中的內容有相當有一部分與實驗方案是一致的。一般實驗報告包括了實驗情況匯報和實驗結果與分析兩大部分。在現代，人們傾向于按一定的格式書寫實驗報告。：標題　標題要反映實驗的實質，要具體簡潔、鮮明、確切。一般直接用課題名稱作為標題。標題下要有作者的署名，在署名下用括號標出研究者的工作單位全稱。引言　引言力求簡單明了地闡述以下幾個問題：介紹實驗的目的，研究的對象，實驗的作用和意義。在此以前，該項工作的發展概況以及存在的問題是什么，本實驗已達到的目標和成果等。要有吸引力，文字不宜太多。課題部分　是實驗研究工作的出發點和實驗報告的核心。課題的表述要具體、清楚，明確表示出作者的研究方向、目的，并說明課題來源、背景、針對性及解決該課題的實際意義和價值。實驗方法　這是實驗報告的主要內容之一，目的是使人了解研究結果是在什么條件下和情況中通過什么方法或根據什么事實得來的，從而判定實驗研究的科學性和結果的真實性與可靠性，并依此進行重復驗證。關于實驗方法主要應用說明：①怎樣選擇被試，被試的條件、數量、取樣方式，實驗時間及研究結果的適量范圍。②實驗的組織類型（方法）；③實驗的具體情況步驟：重點介紹有特色的方法，一般是依照操作的先后順序逐步說明，對實驗班進行實驗處理的情況。④因果共變關系的驗證（要注意原因變量一定要出現在結果變量之前，或者兩者同時出現，但不能產生于結果變量之后，否則先因后果，實驗就不成立了）。這里，要兩個變量進行測定。測定方法也應說明清楚：是口頭測定、書面測定，是個別測定還是集體測定，有無后效測定的時間等，以便與效果變量對比。只要經過的對比，才能發現共變關系。⑤對無關因子的控制情況。只要嚴格控制無關因子的作用，才可運用統計檢驗來消除偶然因子的作用。實驗結果分析　實驗結果中最重要的是提出數據和典型事例。一般都應輔以必要的數據、各種圖表、照片等，這一部分是報告的心臟，全文的結論由此得到，一切議論由此引發，一切推理由此導出。對實驗所得的數據和數據誤差要加以分析和討論，從而得出合理的實驗結果。這里要注意的是，各頂統計數據和指標，必須準確可靠，客觀地反映實驗結果，不得任意偽造和隨竟敢以舍。用統計檢驗來描述實驗因子與實驗結果之間的關系。典型事例能使人更好地理解實驗結果，使實驗更有說明力。用教育教學理論來討論和分析與實驗結果有關的問題。其主要內容有：①由實驗結果來回答篇首提出來的問題。②對實驗結果進行理論上的分析和論證。③把實驗結果與同類研究結果相比較，找出得失優劣。④提出可供深入研究的問題及本實驗存在的問題，使以后的研究方向更明確，少走彎路。結論　它是對整個實驗的一個總結，是將實驗結果加以邏輯推理后得出的，反映研究工作者如何從實驗結果概念判斷推理結論的過程所形成的觀點。例如，影響實驗的根本因素是什么，擴大實驗的途徑是什么，實驗結果的意義是什么，怎樣從理論上去解釋實驗結果等。下結論時，語言要準確簡明，推理要有嚴密的邏輯性。結論適用的范圍應同取樣的范圍一致。附錄和參考文獻　附錄是指內容太多、篇幅太長而不便于寫入意見報告但又必須向讀者交代的一些重要材料，如測試題、評分標準、原始數據、研究記錄、統計檢驗等內容。參考文獻是指在實驗報告中參考和引用別人的材料和論述，應注明出處、作者、文獻標題、書名或刊名及出版時間。如引用未經翻譯的外文資料，最好用原文注解，以資查證。例文《幾何畫板》與數學學科教學整合的探索——《幾何畫板》教學實驗報告1 實驗課題幾何畫板輔助數學教學對我校學生數學的影響。2 實驗目的在全國一些重點學校，幾何畫板已經和正在被證明在數學思維、態度、成績等方面對學生有顯著的正面影響。職業高中教育占據了高中教育的半壁河山，學生素質較差是困憂我們大多數職高教師的問題。任何一種教學思想、教學方法和教學輔助手段，如果不能通過職高教學實踐的檢驗，其意義就要大打折扣。我們的實驗目的，就是要研究對于象我們這樣生源較差的職業高中來說，幾何畫板的影響是正面的還是負面的、是否顯著，探討如何才能達到幾何畫板與數學學科的教學的最優整合，并希望對兄弟學校能提供借鑒。3 研究方法 受試受試為新沙職校99級各班（共8個）。其中2班為實驗班，共73人；38班為控制班，共179人。缺入學成績等的學生（很少）未統計在內。實驗跨越三個學期，即高一全年和高二第一學期。按照學校進度計劃，全體受試在高一全年學習代數，在高二上學期學習《解析幾何》。各實驗班、控制班使用的教材相同，教學要求也一樣。在授課時數方面，高一時實驗班（2）班和控制班的6班每周4課時，控制班的8班每周5課時；高二時實驗班和控制班每周都是5課時。師資方面，控制班由本校3個高級數學教師任教，實驗班由本文作者（中級）任教。 自變量在實驗班系統地使用幾何畫板輔助數學教學，并教會學生使用幾何畫板軟件，使學生能在教師的指導下進行探索性學習。對控制班，我們沒有要求系統地使用幾何畫板輔助教學，但也不禁止使用幾何畫板輔助教學（實際上由于各種因素，這些班幾乎不使用幾何畫板輔助教學）。當然，我們也不要求控制班學生使用幾何畫板。實驗班實際做法如下： 實驗班第一學期，由教師用幾何畫板上了5節演示課； 實驗班第二學期有8節課使用了幾何畫板，并且教師開始發放課件由學生自行操作、探索； 實驗第三學期平均每周都有一節課使用幾何畫板。多數時候，教師并不事先制作課件，而是在課堂上一邊與學生一起“制作課件”，一邊引導學生學習數學，并且學生也有動手的機會（在電腦房上課）。一共布置、收改過5次有關幾何畫板的家庭作業（交軟盤，兩個班一共有6位學生因為沒有電腦使用條件而沒有交）。另外，經常布置一些探索性的問題鼓勵有興趣的學生借助于幾何畫板進行探索、思考。學期末進行了課件制作測試，內容是制作三維圓錐曲線，多數學生獲得滿分5分（成績記入學生總評成績）。 因變量高二第學期期末（即《解析幾何》教學結果）全體99級學生接受同一份測驗的成績是因變量，測試的內容都是《解析幾何》。四 數據分析和結論 采樣方法高二期末測試成績統計表明，受試8個班共253人。但是單純作這種簡單的比較并不能說明什么。為此，將實驗班和控制班的學生進行配對，得到實驗組和控制組兩個相關樣本。配對具體原則是：對別入學教學實驗組X1對照組X2差數值D差數值平方D215339864341156248790622878434816456864447979493090054746644224846474774433108974726355864846557772040094506762525104504760131691144562412144112440622240160013438853055302514428654718324154285775183241641773611214417412531934115618407633330900n=18∑X1=1228∑X2=901∑D=327∑D2=13049=== 每對學生性別相同； 每對學生高一入學時的中考數學成績完全相同； 如果實驗班、控制班中同時滿足原則2的學生人數相同，則相關數據必須采入樣本，反之則放棄相關數據。比如入學時487分的學生在實驗組和控制組分別都只有一個，而且都是男生，故相關數據采入樣本；而456分的學生在實驗班中只有一個女生，而在對照班中有一個男生、五個女生，則他們都不入選。按照上述原則得到如下18對數據，其中XX2是高二第一學期期末測試成績。 統計分析容易看出，比控制組18位同學的平均成績高出18分多。下面我們進一步對這兩個相關樣本作平均書差異的顯著性檢驗。 提出假設假設Ho: (即實驗班與控制班的平均成績無顯著性差異)備擇假設 H1: （即實驗班與控制班的平均成績具有顯著性差異）選擇、計算檢驗統計量實驗組與對照組的測驗得分假定是從兩個正態總體中抽出的相關樣本，它們的差數的總體也呈正態分布，而差數的總體標準差211。D未知，差數的數目n=1830為小樣本，于是樣本的差數平均數與差數的總體平均數的離差統計量呈t分布。 ≈ 檢驗形式由于手頭沒有科學嚴格的資料可以說明兩種教學方法何種為好，故采用雙側檢驗。 統計決斷根據自由度df=n1=181=17,查t值之雙側檢驗表得 =， =。∵實際計算出的|t|=, p，∴，而接受備擇假設，即：實驗班與控制班的測試成績平均數具有極為顯著的差異。實際上，因為|t|= =，從而接受備擇假設。 結論根據上述統計決斷， ，于是可以得到如下結論：幾何畫板輔助我校數學教學效果極為顯著。5 總結與思考 幾何畫板兩大優勢一般說來，學生數學成績較差并不意味著其各種數學能力都差。與“優等生”相比，我們的“發展中學生”，在思維能力方面的差距主要體現在抽象思維能力和邏輯思維能力上，而形象思維能力差異較小；在數學技能方面，差異較大的是心智活動技能，動作技能的差異較小。而幾何畫板的優勢，正好是直觀形象、支持實驗。這樣，這些“發展中學生”的觀察中，充分利用其相對優勢去學習數學知識、發展他們相對薄弱的抽象思維能力、邏輯思維能力和心智活動技能等等。“發現學習”幾何畫板的上述兩大優勢，有一些老師只發掘了其中第一個即只是發揮了其幾何直觀優勢，有些甚至只是把它當作電腦黑板。這簡直是暴殮天物。現代社會要求教育為其培養有知識、有能力的勞動者，并且認為學習能力、創新能力比知識更重要。幾何畫板的實驗支持功能正好能出色地幫助教師達到這個目的。一直以來，作為職高數學教師，我有一種經驗，就是：有不少教學思想、教學方法、教學輔助手段，盡管在理論上顯得言之超級有理，在實踐上有無數重點中學的成功示范，一到我們學校就顯得英雄無用武之地。原因很簡單，“理論圍困萬千重，學生無動于衷”。比如，各種教育寶典一致告訴我們，教師要指導學生進行“發現學習”。但是，指導上高一了還是認為的學生進行“發現學習”，對于象我這樣平庸的老師來說，以前是想都不敢想的。按照以前的經驗，往往當我好不容易作出了y=Asin(ax+b)圖象的一個特例時，離下課也不遠了，而大多數學生茫然地看著我，不知道我在干什么。時間久了，學生對數學越來越沒有信心，也越來越沒有興趣，這樣，還奢談什么“發現學習”呢？老實說，我自己當初求學時也沒有“發現學習”，非不愿也，實不能也。有了幾何畫板就不同了。當我把可以隨時調控的函數圖象課件交給學生的時候，沉寂的課堂沸騰了。雖然我已經多次使用幾何畫板上過課，但學生還是大驚小怪地“嘩”、“好靚”地感嘆。當我的問題剛剛提出，答案就如潮水般涌來，甚至平時從不回答問題的學生也面色潮紅，希望我提問他們。我所要做的，只是引導他們把他們自己“發現”的知識用規范的語言進行歸納就可以了，輕松得出乎我的意料。在講完橢圓的幾何畫板做法之后，我讓同學們回家照樣用電腦畫一個橢圓。第二天，有一個學生神秘兮兮地告訴我：老師，我發現了一個新東西原來他把我特意要求作的線段AD（如圖1）作成了直線，并且偶然將點C移到了圓外，從而發現了特意安排這位同學講述他的發現作為新課的引入，同學們對這個問題顯得非常興奮，連聲贊嘆。我相信，這是對數學美的由衷贊嘆，也是對這位同學邁出發現學習第一步的由衷贊嘆。自從將幾何畫板引入課堂后，自從開始“發現學習”的嘗試之后，我覺得我的學生對數學的自信心比以前強了很多，興趣也濃厚了許多上課敢于大膽地和老師爭論問題了下課后愿意花時間探討一下數學問題了。其中有一些爭論、探討的結果出孚我的意料（詳見附錄）。重點學