这篇文档属于类型a,即报告了一项原创研究。以下是对该研究的学术报告:
研究作者及机构
本研究由Ali Bicer、Helen Aleksani、Chuck Butler、Traci Jackson、Tricia Dawn Smith和Michael Bostick共同完成,研究机构为美国怀俄明大学(University of Wyoming)。该研究于2024年1月2日发表在期刊《Thinking Skills and Creativity》上,文章编号为101462。
学术背景
该研究的主要科学领域是数学教育,特别是小学数学课程中如何培养学生的数学创造力。近年来,数学创造力(mathematical creativity)被认为是解决复杂问题和推动21世纪技能发展的重要因素。然而,尽管许多研究探讨了数学创造力的重要性,但关于不同数学课程在培养学生创造力方面的有效性仍存在研究空白。因此,本研究旨在分析美国小学常用的五种数学课程(GoMath、EnVision Math、Math Connects、MyMath和Investigations)在促进小学生数学创造力方面的潜力。
研究流程
研究采用了Bicer等人(2021)提出的“创造力导向任务框架”(creativity-directed tasks framework),对每种课程中的1000个数学任务进行了分析。具体流程如下:
- 框架构建:研究基于六个主要类别(开放性问题、问题提出、联系、可视化、扩展和沟通)及其子类别,构建了评估数学任务创造力的框架。
- 任务编码:研究团队对每种课程的4年级和5年级教材中的前100个任务进行了编码,总计1000个任务。编码过程包括对每个任务是否包含特定创造力子类别的判断。
- 数据分析:通过计算每个课程中各类别和子类别的任务数量,研究比较了不同课程在促进创造力方面的表现。
- 信度检验:研究团队通过Fleiss-Kappa系数评估了编码的一致性,最终信度达到0.91至1,表明编码结果具有高度一致性。
主要结果
研究的主要结果如下:
- 开放性问题:Investigations课程在开放性问题任务的数量上表现最为突出,特别是在建模任务(modeling tasks)和多解任务(multiple solution tasks)方面。Eureka和EnVision在建模任务上也表现较好。
- 问题提出:Eureka课程在问题提出任务(problem-posing tasks)方面显著优于其他课程,特别是结构化问题提出任务(structured problem-posing tasks)。其他课程在这一类别中表现较弱。
- 联系任务:Eureka和EnVision在联系任务(connection tasks)方面表现较好,特别是数学内部联系任务(within-mathematics connections)。GoMath在现实生活联系任务(real-life connections)上表现突出。
- 可视化任务:Investigations和Eureka在可视化任务(visualization tasks)方面表现最佳,特别是绘图任务(drawing tasks)。其他课程在可视化任务上表现较弱。
- 扩展任务:Eureka在扩展任务(extension tasks)方面表现显著优于其他课程,特别是概括任务(generalization tasks)。GoMath和EnVision在这一类别中几乎没有任何表现。
- 沟通任务:所有课程在沟通任务(communication tasks)方面的表现较为均衡,特别是反思任务(reflective tasks)。然而,小组合作任务(group work tasks)在所有课程中都较为稀缺。
结论与意义
研究得出结论,Eureka和Investigations课程在促进小学生数学创造力方面表现最佳,特别是在问题提出、扩展和可视化任务方面。然而,所有课程在某些创造力类别上仍存在不足,例如技术整合(technology integration)和小组合作任务。研究建议课程开发者在未来版本中更均衡地纳入各类创造力导向任务,以全面提升学生的数学创造力。
研究亮点
- 创新性框架:研究采用了Bicer等人(2021)提出的创造力导向任务框架,为评估数学课程的创造力潜力提供了系统化的方法。
- 全面分析:研究对五种常用小学数学课程进行了详细分析,揭示了不同课程在创造力任务设计上的优势和不足。
- 实践意义:研究结果为学校、教师和课程开发者提供了有价值的参考,帮助他们选择和改进数学课程,以更好地培养学生的创造力。
其他有价值的内容
研究还指出,尽管Eureka和Investigations在创造力任务方面表现突出,但其他课程在某些特定类别(如联系任务和沟通任务)上也有其独特优势。因此,教师可以根据学生的具体需求,从不同课程中选择合适的任务进行教学。此外,研究还建议未来的研究应考虑对不同创造力类别赋予不同的权重,以更准确地评估课程的创造力潜力。
这篇研究为小学数学课程的创造力培养提供了重要的理论依据和实践指导,对教育研究者和实践者具有重要的参考价值。