小学数学自制教具学具的研究与探讨开题报告
无法逃离的背叛图片-
《小学数学自制教具（学具）的研究与探讨》开题报告
泰州实验学校数学课题组
一、课题提出的背景分析
，基础教育课程改革在全国范围正式启动，
< br>课程改革力图改
变以往课程内容难、繁、偏、旧的倾向和单一的课程结构，构建充
分体现综合性、均衡性和选择性的新的基础教育体系。课程改革充
分借鉴了国际先进教育理念、教育思想和改革的成果，具有相当程
度的创新力度，引发
了教学理念、教学方法、教材以及教学评价的
重大变革。构建充满生命力的课堂教学运行
体系，是我们一线教师
所面临的更实在的任务。随着改革的不断深化，对数学实验教学进
行深入研究的迫切性日益显现。一方面，数学课程标准及配套实验
教材与原教材相比显现出明显的变化，形成与原教材相匹配的实验
教具器材与实验教材
教学的实际需要匹配失衡，出现品种上诸多断
口及数量上的不足。另一方面，实施新课程
的教学过程中，教师要
改变教和学的方式，促进学生自主学习，让学生在自主探究中构建
知识，教师和学生的角色都发生了根本转变；研究性学习的开展，
教学教法的创新，探究方式发生转变，都必须依靠教学装备来支
撑。在以科学探究为教
学之本的数学教学，失去了实验教具、器材
的支持，便无异于在做无米之炊，会制约数学
教学的顺利开展。因
此，开展新课程背景下“数学自制教具”的系统研究，对拓展和开<
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发课程资源，对新课程实验的深入发展，三维课程目标的落实，都
具有十分重要的意义。
二、课题基本概念界定
㈠
自制教具
⒈顾名思义，自制教具是教师和学生利用简便易行的方法，就
地取材，自己动手制作的教
具。国际上通常把自制教具称之为“无
价”
(non
－
cost)
或“廉价”
(low
－
cost)
教具。这种称呼
仅指制作教具
的成本低，不是指教具的实际价值低。
⒉除此之外，我们还应树立大自制教具的观念。所谓大自制教
具是指，将对学生进行素质教育的一切媒体和工具都纳入教具的范
畴。除教具、学具、标本、模型及实验训练器材外，还包括供学生
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学习数学知识所需的教具，生产、生活用具及社会实践活动中的一
切
工具和材料等。
⒊自制教具是一种富有创造性的科技实践活动
。通过这种活动
不仅能提高教学质量，而且能激发学生的创造精神，培养学生的创
新能力。从教具的发展历史看，教具起源于自制教具，这个自制教
具的
活动会贯穿整个教具发展的始终。从改革教学方法的角度看，
它会比一般教具更有使用价
值。国外教育界的人士非但不小看这种
廉价的自制教具，还非常推崇它，广为提倡。
㈡
小学数学自制教具
是指针对小学数学教材，适用于小学数学课堂教学的教具（学
具）。这些教具（
学具）的自制，利于培养学生的动手能力，创新
意识，发展学生的创造力。
三、相关研究的现状和趋势分析
搜索国内期刊文献可知，目前直接以“自制教具”为题发表的
成果，绝大多数是
具体介绍如何去制作和运用特定的教具、学具，
少数文章涉及自制教具的功能和价值的问
题。
90
年代提倡自制教具
主要是为了
缓和当时教学仪器的短缺，自制教具是以仿制教师课堂
演示用的仪器为主。改革开放以来
，随着数学教学改革的不断深
化，自制教具也逐步向纵深发展。在国外自制教具、学具进
行的实
验一般属于所谓的“低成本实验”。在日本和欧美等发达国家中，
现代教育技术水平较高，但仍热衷于低成本实验的研究，因为他们
认识到理科学
生的动手能力、实践能力和实验技能的培养是无法单
靠黑板或屏幕来达到的。在日本，有
一大批热心数学低成本自创实
验的教师，自创了许多高智慧的低成本数学实验。在美国，
非常重
视低成本实验，电视节目上经常制作一些趣味的低成本实验指导学
生，各学校实验室都使用大量的自制实验器具，甚至还占相当大的
比重，一些自
制教具还有着悠久的历史。在英国，当教师要接受制
作和表演低成本实验的技能培训。当
今的世界各国数学教学中，都
对数学教师自己设计和制作的教具和低成本实验非常感兴趣
，提倡
利用低成本实验来激励学生的学习动机，培养动手实践能力，激发
创新思维己成为一种共识。
尽管世界各国都非常重视自制教具、学具，但总的来说不外乎
是将其定位为三个方面：
①解决教学经费不足造成的实验器材不足
问题提高教学效果；②培养学生动手实践能力训
练创新思维；③增
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进数学学习的兴趣培养品格。
但都没有从课程实施的人、物、环
境、课程整体出发，将自制教具与课堂教学作为一个相
互支持的整
体来加以研究。
四、课题研究的实践意义与理论价值
科学的核心是探究，数学新课程标准尤其突出了科学探究的学
习方式。科学探究需要一定
的实验技能，如使用基本工具和仪器进
行测量和观察的技能、基本的实验技术、查阅信息
资料的技术
等。
然而，由于小学数学
实验装备投入上的亏空以及新课程带来的
教学理念和内容上的变化，造成目前数学实验装
备与教学脱节。自
主研发适应不同特色教学需要的实验器材和装备，不仅可以解决实
验装备上的不足适应教学内容的不断更新，而且制作教具和学具的
能
力也是对实验能力的一个重要补充。
加德纳认为，智力是在特定文化背景或社会中解决问题或制作
产品的非常重要的能力。
以促进数学课程建设为背景，解决教学装
备不足或陈旧的实际问题，进行研究和创新，正
是开发智力提高能
力，使师生共同获益的一条很好途径。实践表明，在教具学具的制
作和创新过程中需要调动每位参与者的各种智能。
陶行知先生在其生活教育理论中指出，教育要“教人发明工
具、制造工具、运用
工具”，
“教育有无创造力，也只需看他能否
发明人生新工具或新人生工具”。师生自主研发、创造出个性化、
本土化的教学
装备和器材，不仅是课程资源建设的有效途径，同时
研发和创造活动本身应该作为新课程
的重要内容，这将给数学课程
带来新的活力，使学习变得更有意义。
师生自主研发、创造教学装备和器材，从数学课程的教学上来
看，具有建构主义的特质，会使自主、合作、探究的教学方式走向
深入。建构主义理
论认为，学生学习的有效性首先体现在学生是否
积极主动地参与学习，以保证对知识的主
动建构。面对一个学习课
题，教师首先应该让学生明确或制订自己的学习目标，在这种目
标
下师生结合现有条件通过动手“做”来学习，可以充分调动学生的
多种感觉器官，让学生动口、动手、动脑，在活动中、在解决问题
的过程中进行学习
。实际上，师生间共同研究、开发与学习主题相
关的教具、学具就是一种典型的“认知学
徒”。师生研发、创造教
学装备活动还为学生的学习提供了一种良好的经验，这种“做的
经
验”属于“经验之塔”（
[
美
]
戴尔
Edgar
Dale
《教学中的视听方
3 /
11
法》
1946
）的底层。“经验
之塔”理论认为，底层的经验易于理解
和记忆，顶层的经验易于获得概念便于应用，教学
应从具体经验入
手，逐步过渡到抽象，学习间接经验要尽可能以直接经验为基础。
由此可见
，新课程的实验设计与自制教具的研发，不仅是数学课
程资源建设的行之有效途径，而且
这是一种有效的自主、合作、探
究学习方式，是“教学做合一”的实际体现，研究、创造
的过程实
际上就是知识建构的过程，这种建构过程可以全面提高学生各方面
素质，这种过程是教学中的人、物、环境高度统一的过程。在新课
程背景下的
自主研发、创制教学装备不仅仅是一种简单意义上的制
作和活动，它已经上升为一种新的
教与学的方式。
因此，进行本课题的研究具有十分重要的意义
。首先，可以促
进数学课程资源建设，使自主、合作、探究学习有“物”的保障；
其次，通过广泛开展自制、自创活动在本地区形成良好的风气，让
广大
教师与新课程共同成长；第三，师生合作研创教具、学具是对
新课程理念的良好实践形式
，有利于学生各种能力的发展和形成优
良品格；第四，可以促进课程的个性化，提高课程
对师生的亲和
力，使学习更有趣、更有意义；最后，努力促进自主研创教具、学
具活动与课程教学的整合，使之成为一种有益的学习方式。
五、研究的支撑理论
㈠
辩证唯物主义的实践观
人们的认识是一个以实践为基础的辩证过程，是从实践到认
识，再由认识到
实践的循环往复，实践发展的程度决定着认识内容
的深度。儿童对事物的认知、获得知识
、提高能力都靠感官来进
行。小学生数学学习与具体实践活动是密不可分的，重视学具操
作，是培养学生探索创新精神，实践应用能力的最有效途径之一。
㈡
多元智能理论
基于多年来对人类潜能的大量实验研究，美国著名心理学家加
德纳提出了多元智
能理论，认为每个人都不同程度地拥有相对独立
的八种智力，包括逻辑数学智能、空间智
能、肢体运作智能、自然
探索智能等，而且每种智力有其独特的认知发展过程和符号系统
。
因此，教学方法和手段就应该根据教学对象和教学内容而灵活多
样，因材施教。开展自制教具和学具的研究能发展调动每位参与者
的各种智能，扶助有
问题的学生，采取对他们更合适的方法去教
学。
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㈢
“经验之塔”理论
戴尔的“经验之塔”理论将教学活动中的经验称为学习的途
径，其理论要点有：
⒈最底层的经验最具体，越往上越抽象，各种
教学活动可以按照经验的具体—抽象程度排
成一个序列；⒉教学活
动应该从具体经验入手，逐步进入抽象经验；⒊在学校教育中使用
各种教学媒体可以使各种教学活动更为具体，也能为抽象概括创造
条件；⒋视听教材和视听经验比上层的言语和视觉符号更具体，更
形象，能有效突破教
学信息时间和空间的限制。开展自制教具和学
具的研究可以促进学生积累一定的具体经验
后，更有效地参与更复
杂的、更抽象的教学活动。
㈣
生活教育理论
陶先生的“生活教育”指出教育要“教人发明工具、制造工
具、运用工具”，
“教育有无创造力，也只需看他能否发明人生新
工具或新人生工具”。师生自主研发、创造出个性化、本土化的教
学装备和器材，不
仅是课程资源建设的有效途径，同时研发和创造
活动本身可以作为新课程的重要内容，这
将给数学课程带来新的活
力，使学习变得更有意义。
六、课题研究的主要目标和内容
㈠
课题研究的主要目标
1.
完成自制教具在小学数学教学中的作用的一般理论研究，
包括自制教具在小学数学的应用与学生能力发展的关系；小学数
学自制教具应用
的现状及前景分析等等。
2.
构建小
学数学自制教具（学具）资源库。
3.
促进教师们的学习和研究，创设基于师生交往互动、互惠
的教学关系。
4.
通过本课题的研究与探索，实现教学方式与学习
方式的变
革。
㈡
课题研究的主要内容
本课题研究将根据我校实际情况和小学生数学学习的需要的一
般规律，在数学
教学与学习中进行一系列的数学实验。在实验过程
中，让学生在老师的指导下，充分利用
身边的废旧物品，自己动手
或参与制作学具的整个过程，从而发展学生的思维，培养学生
的创
新意识和创新能力。同时通过自制教具和学具激发学生的学习兴趣
< br>的研究。
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