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解方程:“2061计划”对提高学生数学学习能力相关因素的研究

  

美国教育部一项关于Title1学校1的研究表明,“当教师认为他们自身在数学方面的良好专业技能能够与学校关于教学标准与评估的改革计划相匹配,并且能够自信的将他们的技能运用于新的教学方法中去时,学生在数学学习中也会取得巨大突破。”教师对于自身专业发展的评价与学生学习水平之间的关联揭示了给予教师高质量教学职业发展的积极作用。然而要确知教师如何才能更好的对学生进行教学指导,则需要通过对课堂的现场观察以及通过与诸如课程资料之类因素的关联分析,来研究教师专业技能发展的影响。“2061计划”对中年级(6-8年级)数学教科书的评估显示某些课程资料对提升学生学习水平有着很大的潜力,但是必须通过实证研究来揭示这些课程资料以及与这些资料相匹配的教师专业技能发展如何实现高效的教学实践并提升学生的学习水平。

  从跨机构教育研究项目(简称IERI)获得了580万美元的研究经费后, “2061计划”与特拉华大学以及德州农工大学一起进行了实证研究。这项实证研究旨在通过如何为教师提供专业培训来帮助中年级(6-8年级)学生掌握数学学习的关键知识与技能。作为美国国家科学基金、美国教育部、以及美国国家儿童健康与发展研究所的独立合作机构,IERI为旨在改善从学龄前至12年级儿童的阅读、数学、科学教学与学习水平的研究提供支持。

  由于改善学生学习水平的过程相当复杂并且需要牵动教育体系中不同部分进行与之相配套的改革,没有任何单个因素能够对学生学习水平产生决定性影响,只有不同因素间的协调作用能够对学生学习水平的提升产生持续影响。为了展现这些协调作用对中年级学生数学学习的影响, 2061计划将由IERI所资助的研究集中于三个方面:

  • 教师的知识,对高水平课程材料中所揭示的教学策略的使用,以及学生对具体知识和技能的学习水平,三者之间有何关系?
  • 针对某一具体的数学学习目标,教师的专业技能发展及后续支持如何塑造教师的知识结构从而形成更高效的教学实践?
  • 如何利用技术手段更为高效便捷的支持教师专业技能发展与持续改善?

  基于这三个问题的研究将为揭示不同因素间的协调作用提供急需的证据。

  理论融于实践
  为了获取关于老师和学生需要学什么、需要怎样学的有效信息,研究者将使用多种不同的研究方法。“2061计划”的执行主任同时也是此项实证研究的主要参与调研者之一的乔•艾伦•罗斯曼说:“课程资料和学生课堂学习状况的信息将通过对课堂教学活动的实地观察获取,而非仅凭老师自己的报告,这样更有利于准确评估老师到底在做什么。同时,我们不仅仅使用各州的专门评估方法评估学生的学习水平。在研究中除了使用特拉华和得克萨斯州的州测试以外,还配合使用了一些我们特别设计的指标,来准确度量学生理解程度的改善。

无论课堂观察还是学生评估都建立在“2061计划”以往工作的基础上。对课堂实践的分析使用了“2061计划”中评估中年级(6-8年级)数学教材与高中代数学教材项目中发展出来的标准与指标。有所区别的是,对于教材的评估提供了课程材料有效性的理论信息,而此研究提供了基于研究的课程材料与教师实践如何改善学生学习效果的实证结果。这项研究中的学生评定部分借鉴“2061计划”中的国家科学基金会对其所列标准的评估任务的分析。通过设计与IERI研究中所得出的数学学习基准相一致的学生评估指标,研究者将可以更精确的度量学生们到底学会了什么,或是哪些该学会的没有学会。

  数据库建立与教师讨论
  为了与IERI所强调的利用信息与计算机技术支持教育改革的战略方向保持一致, “2061计划”利用信息技术辅助数据收集工作,并帮助教师实现专业技能发展与持续改善。通过使用“2061计划”研发的计算机平台,研究者可以通过课堂录像对比课堂实际教学内容与高水准教科书中所建议的教学内容的差异。每本教科书中所详细建议的课堂活动与相关材料——即书面材料(被称为Literal计划)为观察、描述和分析教师对相关课程资料的使用提供了依据。例如,研究者可以发现哪些教科书中建议的任务在课程中被实际采用了,做了哪些改进,或是教师又额外增添了哪些活动。这些观察与分析可以帮助评价教师的课程是否达到了为学生提供有效指导的标准,例如增强学生学习目的性,或是帮助学生建立相关情境的经验。利用这种计算机平台对课堂内容进行分析,可以帮助建立教师对课程资料的使用和改进模式与学生学习水平间的相互关联。

  这项研究同样证明了技术手段对提升教学实践效果的支持与持续改善作用。教师对材中所列活动Literal 计划不同程度执行情况的录像片段,可以被用于教师的专业能力发展培训中,帮助教师更准确的判断他们的课程是否帮助学生掌握了关键的知识与技能。这些课程录像片段和学生的课程作业样本,以及其他相关供教师使用的课程支持资料,将被一起放在互联网上供教师使用。更为重要的是,正在建设中的通讯网络可以实现不同区域、不同学校教师之间的在线讨论。这些技术支持手段可以帮助教师们更好的分析他们的教学状况、解释他们的想法、并相互展示他们的教学技巧,而这些内容将被包含到研究成果中关于有效教学原则的模型中去。(参见后文“有效教学的原则”)

  IERI资助的关于数学研究的项目第一年进展顺利,与此同时,关于进行“影响学生科学课程学习水平要素”的比较研究项目的计划也正在酝酿中。要获取更多关于“2061计划”课程资料分析、评估流程与教师专业技能发展的信息,请访问www.project2061.org


有效教学的原则

  IERI研究中,对教师在课堂实践中所使用的有效教学原则进行的分析研究为教师专业技能发展与持续支持打下了基础。教师的专业技能发展应遵循以下原则:

  增强目的性
  教师专业技能的发展需要通过课堂教学实践来实现,而不是通过对教学原则的简单说明。同时,教师应该明确专业技能发展的目标,相关的培训活动也应根据目标灵活安排。

  考虑已有的知识与技能
  教师专业技能发展需要考虑到参与者教师个体或群体的已有知识与技能,以他们已有知识与技能为出发点,帮助他们改变数学教学与学习中的普遍存在的错误观点,纠正他们的不良的教学习惯。

  建立与情境相关的经验
  在教师专业技能发展中,“情境”是由案例研究中得出的为了实现特定教学目标所使用的教学方式的实例,或是为了提高学生达成教学目标能力所使用的教学方式的实例。

  发展新的知识与技能
  教师专业能力发展通过收集大量的数据向教师们展示他们将要学习的新知识或教学手段的价值与优势,将对教学实践活动研究的结果模型化,对这些模型的关键方面与标准进行讨论以便于教师分析他们自己的教学活动,并且需要给予教师机会在他们自己的课堂实践新的教学技能并收集反馈信息。

  促进对于情境、知识与技能相关经验的思考
  教师们将有机会互讨论他们关于教学活动的观点,展示他们的教学技巧,实践与思考他们对于数学学习和教学观点的理解,并且监控自己的改进过程。

  进度评估
  教师的学习过程将通过问卷和访谈、对他们课堂教学实践的观察、以及对学生学习情况的分析得到监控。

  改善学习环境
  专业培训为教师展示如何增强他们对于数学学习与教学观点的理解。研讨会将创造一个良好的课堂环境,以激发教师们的好奇心、鼓励他们健康提问、避免照本宣科,提升他们期望,并使每个参与者都能体会到成功的喜悦。

  相关文章:
  屈拉蒙塔纳,C.2002. 解方程:“2061计划”研究提高学生数学学习水平的因素. 《2061快讯》.12(2)

  [1]Title1是指由美国教育部发起的相关计划,旨在给那些来自低收入家庭学生比例很高的学校和学区进行相关的资金扶持。Title1学校通常有40%以上的学生来自低收入家庭。

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