二、课题设计

（一）研究背景（研究这一问题的原因、意义和基础）

数学是思维的体操，发展学生的数学思维，是数学教学的根本任务,是核心素养背景下数学教育的关键诉求。然而，思维看不见。正因为它的隐性，我们看到的是这样的课堂，教师高密度高强度地往学生脑子里塞知识，学生则多以死记硬背及反复做题的方式来记住这些知识。课堂上很少或没有思维的碰撞，没有思维的启迪与培养，有的只是学生在题海中中的疲惫挣扎，数学知识的机械记忆与运用。这种只关注知识不关注知识背后“思维”的教学方式危害巨大：它使学生长期处于浅思考、不思考的状态，久而久之，学生的思维发展必然受阻，思维能力必然弱化，不必说创造力，就连基本的理解力也很难发展起来。数学课堂，应该是孩子群体思维火花点燃的圣地，是数学核心素养生长的摇篮，数学课堂，教师应当给与孩子生命关怀！因此，我们的数学教学，我们必须让思维看得见！让思维可视化。

思维可视化，把头脑中不可见的思维（包括思考过程和思考方法）通过直观操作、画图、符号、语言表达等方式外显出来，使其清晰可见。小学阶段学生的思维正从形象思维向抽象思维发展，对图示、语言更加敏感，借助思维可视化为跳板，顺利的完成思维的进阶发展及过渡，使学生在数学学习过程中逐步获得深入思考的意识，不断追问的习惯，奇思妙想的胆略，使学生能够在今后的学习中有着自己的个性见解，能自由绽放独立的思考，获得宽广的生活视野，在解决生活中的数学问题游刃有余。基于“思维可视化”的课堂教学，让数学学习发生更多的思考，让教学过程持续、有效、系统地发展学生的思维能力，让数学探究有了学生思维的参与，实现学习效能的提升。

我们学校青年教师较多，科研氛围比较浓，此前立项的区级课题《优化练习与检测评价的实践研究》，探索了练习过程中展示思维过程、提升思维能力的策略，此课题获区优秀教科研成果评比二等奖，为本课题的研究积累了研究经验。我们申请立项《基于“思维可视化”的小学数学课堂教学实践研究》，以此进一步完善和拓展学生思维能力提升策略，把数学新课标倡导的“人人学有价值的数学，人人都能获得必要的数学，不同的人在数学上得到不同的发展”落到实处。

（二）理论分析（有关概念界定，理论依据，研究动态，本课题创新之处等）

概念界定：

思维可视化：是指运用一系列图示技术把本来不可视的思维呈现出来，使其清晰可见的过程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆，因此可以有效提高信息加工及信息传递的效能。本课题指：根据小学生以形象思维为主的思维特点，把抽象的数学逻辑、数学思考方法、思考路径进行梳理，以形象的方式呈现。

基于“思维可视化”的小学数学课堂教学：数学课堂中，以提升学生思维品质为目标，以思维可视化为策略，组织和开展有效的教学活动，打开学生思维的窗户，促使学生进行积极的思维活动，有条理地思考数学问题，解决数学问题。

理论依据;

支架式教学理论：教学应当为学习者建构一种对知识理解的概念框架，使得学习者自己能沿着“支架”逐步攀升，从而完成对复杂概念意义建构的一种教学策略。

建构主义理论：教学活动的展开是一个过程。教学应该注重过程而不是结果。学生因为疑难、困惑而引起主动、探究学习，学生的冲突、混乱、惊奇实质上代表了学生的学习活动，所以，教师职责就不是给学生提供现成的答案，而是在忍耐、观察中，引导学生成长，这是一个过程。

研究动态：国内外与思维可视化相关的研究主要来自于教育学、心理学、计算机科学、管理学等领域。国外在这个方面的研究主要是侧重于“方法论”与“工具化”。相对于国外，此前国内在这方面的研究主要体现为理论的提出及单一技术的教学实践应用。国内各地也有一些教育研究机构及学校在探索相关技术的教学应用，有代表性的是华东师范大学现代教育技术研究所，该所专门成立“思维可视化教学实验中心”，主要开展思维可视化技术在教学领域的应用研究与实践。近两年一些学校，应用“思维可视化”技术进行课程改革，取得了一定的成效。综上所述，“思维可视化”是作为一种技术进行研究与应用的，“思维可视化”作为思维培养途径、策略，应用于学科教学，“中国知网”有相关的学科教学经验总结，但没有系统的相关研究。

本课题创新之处：基于“思维可视化”的小学数学课堂教学研究，着眼于以提升学生思维品质为目标的课堂教学重建，帮助一线教师把握基于“思维可视化”的小学数学课堂教学策略， 提升课程实施水平，在理论和实践方面实现创新都有重大的价值和意义。

（三）研究目标

1、通过研究，进一步深化对思维可视化内涵的认识和理解，积累基于“思维可视化”的小学数学课堂教学案例，构建基于“思维可视化”的小学数学课堂教学新样态。

2、通过研究，激发学生积极参与课堂的热情，改善学生课堂思维行为，促进学生形成良好的思维品质，提升思维能力。

3、通过研究，促进参与教师基于“思维可视化”的小学数学课堂教学的实践与思考，改善课堂教学行为，提升课程实施水平。

（四）研究内容

1、小学数学课堂学生思维状态的调查研究。采用访谈和问卷调查的形式，了解数学课堂学生思维现状，分析存在问题。

2、基于“思维可视化”的小学数学课堂教学的本质内涵、价值追求的文献研究。深入学习探索基于“思维可视化”的小学数学课堂的核心理念，形成本校特色的认识和话语。

3、基于“思维可视化”的小学数学课堂教学的核心理念，学校本土化数学课堂建构的研究。以发展学生的数学思维为根本，教学目标和内容既真实、扎实，又超越知识本位；课堂展开灵活灵动，启迪思考；课堂拓展开放有效，深化认识。

（1）重组教材，为思维发生提供可能。对教材精确加工，关注学生已有的知识和经验，创设思维节点，巧置思维情境，调动学习的积极性，点燃学生的思维激情。

（2）开发挑战性的数学问题，激活思维的内在动力。基于数学情境，开发新颖性、挑战性和可行性的数学问题，引发学生在平衡与失衡之间产生思维冲突，激起数学思考。

（3）组织丰富多彩的数学活动，在深度对话中，引领思维向纵深发展。让学生经历数学结论、数学规律的探索过程，在师生、生生对话中深度探究，在数学活动中感悟数学思想，积累活动经验，发展思维能力。

（4）跟进思维可视化技术，优化数学思维发展路径。调动学生的多种感官，参与到思维的发生、发展与表达过程中来，用直观的图形表征抽象的思维，在动手操作与实践中展现思维过程，在语言表达中外化学生的思维。

4、基于“思维可视化”的小学数学课堂教学评价的研究。根据基于“思维可视化”的小学数学课堂的内涵和建构策略，研究制定课堂教学观察评价表，加强对教师课堂教学的诊断与指导。

（1）着眼点在思维品质的提升。基于“学习”的本质和“学习者”的需求，让学习真正发生。

（2）关键点在教与学关系的转变。让学生站在课堂的中央，认为学生具有与生俱来的语言的、思维的、学习的、创造的本能。

（五）研究方法

1、文献研究。通过文献研究收集国内外有关基于“思维可视化”课堂教学相关专题的最新研究成果，为整个课题研究提供坚实的理论支撑、资料积累和外部借鉴。

2、调查研究。通过调查法，了解和评估数学课堂学生的思维现状和主要问题；通过访谈法，搜集与课堂思维研究有关的各种信息与数据。

3、教育观察。通过观察法研究教师的课堂教学行为和学生的学习行为，发现并尝试解决数学课堂中培养学生思维能力的具体问题。

4、行动研究。在行动中研究，在行动中不断修正和调整研究方案，将研究与实践紧密结合起来。

此外，在研究的各个阶段综合运用其他多种必须的研究方法，如叙事研究、案例研究等。

（六）研究计划

本课题计划三年时间完成，根据研究内容和研究思路，将分下列四个阶段展开。

⑴准备阶段（2018.3～2018.12）课题负责人完成课题设计；召开开题论证会议，聘请专家对课题方案进行论证，进一步修改和完善课题研究方案；撰写课题研究的具体实施方案和年度实施计划。召集课题组成员会议，进行课题的分工；组织全体成员进行理论学习。

⑵研究展开阶段（2019.1～2019.8）课题组按计划开展研究，定期组织课题交流活动，如课堂观摩、主题研讨、读书沙龙、成果展示等。建好课题网站，积累详细研究资料。进行课题的中期评估，分析总结课题进展情况，进行阶段研究成果的展示。

⑶研究深化阶段（2019.9～2020.8）根据中期评估反馈意见，对一些具体问题进行讨论、调整和修正，开展新一轮研究行动。

⑷总结阶段（2020.9～20120.12）进行课题结题准备，全体成员完成研究案例、论文等收集整理工作；撰写并提交总课题研究报告。

（七）预期成果（理论成果，实践成效）

1、构建本校特色的基于“思维可视化”小学数学课堂教学和实施策略。

2、促进教师专业成长，教师发表相关论文10篇，形成课题研究报告。课堂充满生机活力。

3、促进学生形成良好的思维品质，提升学生数学学科素养。

（八）推进措施（推进本课题顺利进行的具体措施）

1、认真学习，提高理论水平。学习与讨论相结合，理论与实践相结合，健全学术沙龙活动，用科学的理论来指导自己的研究活动，提高自己的科研能力。

2、横向沟通，提高研究水平。在研究过程中，重视向兄弟学校学习，组织课题组老师外出听课、学习，并邀请市、区的专家、学者讲学以及课题研究的指导工作，提高课题组成员的研究水平。

3、强化过程管理，夯实研究工作。研究过程中，本着求真务实的态度，每个课题组成员建立个人研究档案，有学习记载、案例分析、实验课记载、课题论文、成果记录等，在“工作中研究，研究中工作”，建立丰富课题网页促进教师之间的交流。

4、创设课题研究舞台，推广研究成果。继续将校刊作为本课题研究中广大教师交流信息，切磋技艺的舞台，同时也为深入开展课题研究提供航标，并成为本课题研究的窗口，同时把教科研成果积极向各级各类报刊杂志投稿。

5、采用激励机制，促使研究制度化。根据学校教科室制定的《教科研考核细则》，对教师的学习、上课活动记载、教科研成果进行专题考核，在此基础上评选优秀教科研个人，努力争取优秀课题组，以此激发教师搞好课题研究。