江苏省教育科学“十二五”规划重点自筹课
《小学数学教材中主题图开发与应用研究》
结题报告
宿豫区丁嘴中心学校 柳伟
一、研究背景
主题图是小学数学新教材编写的一大特色，以其色彩斑斓的画面，生动活泼的小动物和卡通人物，更主要的是贴近学生生活的情境设计、吸引了孩子的目光，也为教师的教学提供了丰富的可借鉴的课程资源，已经成为了数学课上的一道亮丽的风景。
主题图(Topic Maps)的概念最初是由W3C提出的，并由国际标准组织SGML委员会第三工作小组的研究人员开发，用来实现索引和辞典构建过程的形式化。主题图是一种用于描述信息资源的知识结构的元数据格式，它可以定位某一知识概念所在的资源位置，也可以表示知识概念间的相互联系。主题就是主题图中的基本构成单元，是现实事物的具体化，它可以是表示任何事物对象的名词，通过主题表述的概念被形式化之后就是标题。主题图中最有价值的部分就是主题间的关联。”
本课题的“主题”是一堂数学课的精髄、核心、知识点，是一节课所要解决的重点、难点。“主题图”是指能反映数学课中所要解决的数学问题、所要学习的知识内容的、带着浓浓的生活情境的图画。
在实际操作中，我们发现了这样一些问题：（1）有的教师把主题图的功能简单地定位成为情景创设服务，只起到“敲门砖”的作用，没有合理安排主题图出现的时机。（2）有的老师没有深入考虑主题图的内涵，只会按部就班的照着主题图安排的活动指导照做，使教学目标偏离。观照当下，
不同地区的学生使用同一本教材，地区的差异，造成学生的生活环境、知识背景、活动经验及思维方式也不尽相同。由于认识的误解和操作的偏差，“主题图”使用误区颇多，主要存在着“弃置不用”、“随意更换”、“本末倒置”、“机械使用”四大误区，在一定程度上影响了课程目标的有效达成。因此，在实际教学中，我们不能一味的迷信和盲从，应在充分钻研教材的基础上根据不同学生的实际，对主题图进行有效地处理，使“主题图”真正成为学生学习知识，提高学习能力的有效载体。在使用主题图时要做到收放自如、张驰有度、科学引导，这就需要教材的使用者——教师，必须根据本班学生的实际情况，创造性的使用主题图。
本课题是针对数学课堂教学中出现的这些问题而选定的。着重从能使教师掌握高效应用主题图进行情境教学的基本方法、基本技能；深入挖掘新教材主题图中，蕴含着的丰富的信息资源，渗透着的相关的数学知识，学会引导学生观察、分析主题图，学会等待学生去发现知识。充分发挥主题图的功能价值，赋予主题图以灵魂（资源化、故事化、生活化、活动化、问题化、人文化），使主题图真正“活”起来；使学生有目的地学习，使学生乐于学习，使学生能独创性地学习等方面进行研究，以达到提高教师的专业水平，提高学生的学习兴趣，发展实践能力与创新精神。
二、核心概念
本课题所涉及到的概念，作如下界定：
1、小学数学教材：九年制义务教育一至六年级数学课本，为研究方便，本研究中专指苏教版小学一至六年级数学课本。
2、主题图：主题图(Topic Maps)的概念最初是由W3C提出的，并
由国际标准组织SGML委员会第三工作小组的研究人员开发，用来实现索引和辞典构建过程的形式化。主题图是一种用于描述信息资源的知识结构的元数据格式，它可以定位某一知识概念所在的资源位置，也可以表示知识概念间的相互联系。主题就是主题图中的基本构成单元，是现实事物的具体化，它可以是表示任何事物对象的名词，通过主题表述的概念被形式化之后就是标题。主题图中最有价值的部分就是主题间的关联。”本课题的“主题”是一堂数学课的精髄、核心、知识点，是一节课所要解决的重点、难点。主题图是指能反映数学课中所要解决的数学问题、所要学习的知识内容的、带着浓浓的生活情境的图画。
3、主题图开发与应用：在现代汉语词典中，“开发”的意思是对矿山、森林、水力等资源开始加以利用；“应用”的意思是适应需要，以供使用。“主题图开发与应用”是在充分钻研教材的基础上，充分挖掘数学课本中主题图内涵、价值，根据不同学生的实际，对主题图进行有效地处理，进行灵活合理的改编创造，进而构成高效的教学情境 ，最终使主题图发挥出更大的价值。使“主题图”真正成为学生学习知识，提高学习能力的有效载体。
三、研究目标 （一）理论基础 1、建构主义学习理论：
知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助学习是获取知识的过程其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。建构主
义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。学习环境中的“情境”必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求，在建构主义学习环境下，教学设计不仅要考虑教学目标分析，还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题，并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。主题图总是一个情境的再现。主题图中的情境是生活与数学的桥梁，是数学的发现与运用的载体。
2、布鲁纳“发现学习”理论
学生的学习应是主动发现的过程，而不是被动地接受知识。创设问题情景，引发学生对知识本身发生兴趣，产生认知需要，产生一种需要学习的心理倾向，激发自主探究的学习动机。在教学过程中，学生是学习的积极的探究者，教师的作用是创设适合学生学习探究的情境，而不是提供现成的知识。主题图来源于现实世界，贴近学生的生活。课堂中引入情境，让学生在熟悉的事物中学习数学和理解数学，明确学习数学的价值。
3、弗赖登塔尔的数学教育理论。
荷兰著名数学教育家弗赖登塔尔主张“现实的数学”，主张“数学源于现实、寓于现实、用于现实”。他从数学教育的特点出发，提出了“数学现实”、“数学化”、“再创造”等数学教学原则。所谓“数学现实”乃是人们用数学概念、数学方法对客观事物的认识的总体，其中既含有客观世界的现实情况，也包括学生个人用自己的数学水平观察这些事物所获得的认识。“数学化”指人们运用数学的方法观察现实世
界，分析研究种种具体现象，并加以整理组织的一个过程。“再创造”是指数学实质上是人们常识系统化，每个学生都可能在一定的指导下，通过自己的实践来获得这些知识。
（二）研究目标：
本课题是为了深入研究主题图在教学中所发挥的积极作用，充分发挥主题图的功能价值，赋予主题图以灵魂，使主题图真正“活”起来，使课堂变得更加灵动。旨在通过教学实践中的运用，研究如何建构学生的知识体系，训练他们科学的思维方式，使教师掌握高效应用主题图进行情境教学的基本方法、基本技能以及师生的信息素养，使得教学方式有进一步的改善，学生和教师都能在各自的基础上有充分的发展。通过本课题的研究和实践，试图达到以下目标：
1、进一步使数学教师认识教材中各类主题图存在的价值，充分挖掘主题图在学生探究新知、解决数学问题、品德教育等方面的内涵。
2、使教师掌握高效应用主题图进行情境教学的基本方法、基本技能；能够根据校情、生情开发出符合学生生活实际的主题教学情境；建立目标明确，操作有效的情境化的数学课堂教学方式。
3、让学生初步学会用数学眼光观察主题图，从数学的角度发现数学问题，提出数学问题；会用数学的思想方法去分析问题、解决问题，体验解决问题策略的多样性，发展实践能力与创新精神；学会与人合作，并能与他人进行数学交流。
（三）研究内容：
本课题是针对数学课堂教学中，在应用主题图时出现的问题而选