“信息技术与地理学科教学整合” 研究报告

“信息技术与地理学科教学整合” 研究报告 通州区运河中学 李云鹏 2 “信息技术与地理学科教学整合” 研究报告 一、 研究背景： 2001 年 9 月，我们地理教研组承担了学校地理信息技术与地理教学的整合 课题的研究。信息技术与地理课堂教学的整合，不仅仅是一种方法上的更新， 更重要的是把信息资源带到了课堂教学活动中，合理、机动地运用信息技术。 把学习空间还给学生，给学生提供视觉、听觉和创新思维。丰富学生的想象， 有效地培养学生自主学习，主动发展的能力。 二、课题研究过程 本课题研究分三个阶段进行： 起止日期 计划任务 备注 2001 年 5 月 2001 年 7 月 准备阶段，主要是：学习教育理论 主要通过专家讲座 2001 年 9 月 2003 年 12 月 实施阶段，主要是： 制定方案，探索、实践、反 思 主要通过 课堂实践 等形式 2003 年 12 月 2004 年 10 月 评估阶段，主要是： 总结评估，结题验收 主要通过 调查问卷 及自我反 思 三、课题研究的方法及措施 我们根据自己的教学实践和课题研究，总结和摸索现代化信息技术与地理 教学有机结合的结合点： 1、激发学生的学习兴趣，培养学生学习的主观能动性，提高学生的综合素 质，进一步培养学生的自学能力。据有关资料统计，人类的科技知识，19 世纪 是每 50 年增加一倍，20 世纪中叶每 10 年增加一倍，当前则是每 3 至 5 年增加 一倍。有的未来学家推测，今天的科技知识总量仅占 2050 年科技知识总量的 1%。 这就要求学生不但要具备科学的思维、工作和生活能力，还要不断攫取增强素 质的新知识和使用新知识的方法，哪些需要简单了解的，哪些需要理解的，哪 此需要、记忆并运用的，等等，都需要学习。因此，学习就成为人们的终身需 要。现代教育技术为学生自学能力的培养创造了更宽广的条件。以高中地理第 二章第二节大气的热状况中“气温的日变化和年变化”、“气温的水平分 布”的电了邮件课程尝试为例。 3 在备课时，把本课的课堂授课内容，提前用 flash 程序做成课件，打包后 贮存在电子信箱里,并发到学生的邮箱。上课时，就让学生通过上网，打开信箱， 调出邮件，在多媒体创造的学习情境下，学生通过边观看各种颜色的地图、图 片，引人入胜的动画，隽秀的文字，边欣赏悦耳动听的背景音乐，写出本课的 主要内容，完成巩固练习，再把作业输送到教师机上。学生通过上网接收电子 邮件进行学习，可以强化学生主动学习机制，将师生协作、生生协作的互动学 习引入学校，甚至引入家庭，从而提高学生自学的能力，也引导学生从广度往 深度上发展，在注意地理现象的同时，更多地认清现象的本质特征，理解掌握 它。另一方面，在学生自学的过程中，要用到信息技术课的有关知识，可以锻 炼他们学以致用的能力。在写主要内容时，学生必须用慧眼在这些纷纷扰扰的 信息中，分辨出哪些是主要内容，哪些是次要的内容，去伪存真，总结、归纳 出主要内容，从而调动了学生学习的主观能动性，培养他们分析问题、解决问 题的能力，培养了他们归纳总结的能力，为终身学习奠定了基础。而且也培养 了学生的审美情趣。 2、明确教学难点、重点，提高教学效果。教学重点是指构成知识体系中最 为重要和最为本质的学习内容，是学生必须理解、掌握的知识。有些难点、重 点仅靠传统的看看、讲讲，学生理解起来较困难，效果甚微，如果用形象生动 的现代教学媒体为载体，学生理解起来会较容易，效果会更好。因为，一般来 说，人在几种感官的协同活动下，才能获得对客观事物的全面了解。从信息传 输理论上看，每一种信息传输通道（与人的感官相对应）传递的信息效率是不 同的，如下表，容易疲劳的程度也不同。 （引自教育学基础） 各种感官 味觉 触觉 嗅觉 听觉 视觉 感知效率 1.0% 1.5% 3.5% 11.0% 83.5% 由表可见，视觉的感知效果最高，其次为听觉。现代信息技术恰恰具有这 方面的优势，其通过投影片、录像片、教学电影、电脑多媒体软件等视觉、听 觉媒体，充分调动学生多感官的活动，从而提高课堂教学效果。 例如，在高中地理新教材中地球运动的地理意义（一） 与地球运动的 地理意义（二） ，既是第一章的重点、难点，又是整个中学地理的重点、难点， 在课堂教学中，若以传统的教学方法设计，学生往往理解起来较困难。为了突 出重点，简化难点，帮助学生理解，我就用 AUTHORWARE、flash 程序进行辅助 教学，可以把抽象、深奥的理性知识，直观地显示出来。形象生动，主体感强， 为学生提供了具体的画面资料，优美的音乐，大大增进了学生学习、研究地球 运动的知识兴趣，在轻松愉悦的气氛中，掌握了知识。同时充分地激发了学生 的热情，促使学生主动地去探索，去发现，这是常规教学难以达到的效果。 3、课堂教学一般包括以下四个环节：新课导入；传授新知；巩固练习和课 堂小结。在各个环节中，教师如何使用多媒体教学设备辅助教学进行过程优化， 是实现学科课程整合的关键所在。 新课导入是课堂教学的一个重要环节，它对整节课的教学有举足轻重的作 用。好的导入是教学的一个好的开端。因此，新课导入要以趣激趣，牢牢吸引 住学生的注意力，使学生产生强烈的求知欲望和学习热情。例如：设计制作的 地理课件环境问题的表现与分布一课的开始，教师利用计算机设备播放歌 手童安格的歌曲梦开始的地方的 MTV，从而引导学生得出：由于人类过渡 4 向自然界索取资源和大量向自然界排放废弃物，导致环境严重恶化，产生了生 存危机。这样既生动形象又寓意深刻，以引起学生浓厚的学习兴趣，又可培养 学生的观察能力，思维能力和想象力，丰富了学生的地理知识，同时为下面的 教学奠定了基础。 传授新知环节的主要任务是使学生通过教师讲授或自己探究等方式习得新 知识、新技能。无论哪种方式都可以利用信息技术来帮助学生更好地学习。在 讲授方式中，很多抽象的知识很难用语言来描述，而这些知识又经常是基础， 是重点内容。例如，高一地理地球运动的地理意义（一） 和地球运动的地 理意义（二） 两节内容，既是本单元的重点、难点，又是学习后面知识的基础， 在课堂教学中，若以传统的教学手段讲解，学生往往理解起来非常困难。因此， 为了突出重点，简化难点，帮助学生理解，在教学中采用 AUTHORWARE 程序进行 辅助教学，这样可以利用计算机的模拟功能把抽象、深奥的理性知识，直观、 形象地显示出来，再配之以讲解，学生就更易理解和接受。在探究方式中，学 生可通过计算机进行查询，快而多的获取解决问题的信息，使之开阔眼界，活 跃思维，还可以利用计算机的交互性，及时得到在探究过程中的反馈信息，从 而不断调整或修改探索新知识的方式和途径。例如：在上地质灾害及其防御 一节内容时，课前制作了网络教学课件，课件的内容包括：火山、地震、滑坡、 泥石流的概念、特点、分布、成因及其防御的动画演示、例题解析、课堂练习、 矫正练习等。上课时先让学生上网自学，再让学生分组分析、讨论，最后让学 生自己讲课。一节课下来，学生通过自己探究，始终处于积极思考、求证的状 态。这种高密度教学是常规教学难以实现的，收到了很好的效果，这样的课程 一反过去单调复现模式，教学不再是板书的迁移与活动、课本的再现与组合、 旧知的重复与罗列，而是通过软件的高密度大信息量，使学生由模仿思维到程 序思维到创造性思维，体现了网络化教学的卓越功能。 学习知识的目的是为了形成能力，那么就必须通过训练去强化，通过运用 去巩固和提高。在这个环节中，教师可利用计算机设计出各种问题的情境。如： 在高一地理大气的运动这节内容中，巩固练习环节可通过计算机演示出下 列四副动态的热力环流图，让同学们分析得出哪副图所示的大气环流是正确的， 这样学生便可利用课上的时间将所学内容运用于实际生活，并总结出规律。可 见，运用信息技术进行课上的巩固练习，可加大该环节的密度，而且有利于学 生在短时间内归纳总结出规律乃至知识间的联系。 . 一节课近尾声，学生已有疲惫之感，而此时教师又希望对整堂课进行归纳 小结，以使学生对新知识、新技能进一步巩固和深化。此时，利用计算机等电 教设备，既能刺激学生已经疲倦的神经，又可利用计算机呈现信息快的特点， 多方位、多角度地对本堂课进行小结，从而达到优化课堂小结环节的效果。例 如：在小结地球运动的地理意义（二）这节课时，可通过下面结构图进行 归纳，并利用鼠标逐一点击的方式呈现 地球自转 地球公转 5 黄赤交角 太阳直射点在南北回归线之间的回归运动 正午太阳高度 昼夜长短 季节变化 纬度变化 四季形成 五带划分 又如，在小结环境问题的表现与分布这节课时，可利用大屏幕呈现出“都 来呵护我们唯一的地球”这张照片，对本节课的主旨再次进行揭示，同时对学 生进行环境教育，恰到好处。 信息技术与学科教学整合是当今乃至今后教育改革的一大趋势，将信息技 术带进课堂，对教学各环节进行优化，既提高了课堂教学效率，又使课堂教学 生动形象，激发学生的学习兴趣，有利于培养学生多方面的能力。 四、课题研究成果：经过两年多的认真学习，努力实践，我们的课题研究取得 一定的成果。 （见附件二） 1、教师信息技术素养得到有效的发展提高，会熟练应用计算机等工具进行 信息收集、处理，教师能运用信息技术进行课堂教学，将计算机和网络作为自 己教和学生学的工具，学生的信息素养也有了明显的提高。教师通过合理应用 信息技术和网络资源进行教学，使得学生的思维方式和行为方式都有了新的变 化，学生的主体特征凸现，动手欲望加大，创新意识增强，达到较之以往更高 的学习水平。通过课题实验，教师的教育科研意识和能力都得到加强，新的课 程观、质量观、教学观逐步形成。全组教师认真总结自己在实验中的心得体会， 两年来撰写的有关课程整合的论文有 12 篇分获市、区教育学会论文评奖一、二、 三等奖。 2、 “整合”实验的开展，促进了教师改变长期习惯的教学行为，也使学生 的学习方式发生变化，让课堂焕发出新的生命力，有效保证了教育质量的稳步 提高，我校的地理成绩始终位于同类学校的前茅。我组的中青年教师利用自身 优势先行一步，在提高信息素养并把信息技术整合到课堂教学的同时，积极探 索全面的课程改革，努力构建创新型课堂教学模式。 6 五、我们的反思 2001 年，我组承担了课题并开始了信息技术与学科教学整合课题实验。课 题组成员本着“两条腿走路”的方针，即一边学习培训，一边实验探索，结合 地理学科教学内容和特点，积极探索信息技术与地理学科教学的整合之路，收 获了成功的喜悦，也酝酿了有益的反思。 （1）整合必须要以实现课程改革目标为目的。也就是说，整合是在课改的 大前提和大背景下进行的，不是拘泥于一个知识点、一堂课、或者是一个课件， 而是要形成新的教学观。 一方面， “教师在教学过程中应与学生积极互动、共 同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生的独立性和自主 性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，促进学生在教师指导下主动 地、富有个性地学习。教师应尊重学生的人格，关注个体差异，满足不同学生 的学习需要，创设能引导学生主动参与的教育环境，激发学生的学习积极性， 培养学生掌握和运用知识的态度和能力，使每个学生都能得到充分发展。 ”另一 方面， “大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程 的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和 师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰 富多彩的教育环境和有力的学习工具。 ” （2）要有全体师生的高素养。计算机要有机的运用到教学中，真正实现信 息技术与学科教学的整合，很大程度取决于师生的信息素养。有人讲，教师培 训问题已成了计算机整合于教学的瓶颈，这是不无道理的。好在我组教师年轻 化，具有很强的信息技术优势。 （3）要有智能便捷的新平台。对每一个地理教师而言，板书、绘画等，都 是传统的教学基本功。这是一笔宝贵的教育财富，应当继续保持和发扬。但随 着课程改革发展的需要，教师必将要学习新的技能和方法。如搜集、筛选和处 理信息的能力、课程开发和整合的能力、信息技术与教学有机结合的能力、有 效整合课程要素、指导学生开展研究性学习和合作学习的能力等等。这就需要 给教师一个智能便捷的备课平台和教学资源库，为教师创造性发挥教育智慧拓 展空间。 就这一点而言，其它学校的做法值得我们借鉴。他们的教师备课平台 都具备三个模块，即大纲或课标模块、教学资源模块、操作模块。教学资源模 块，教师可以根据课堂教学的需要自由查找组合自己所需的课堂教学素材，实 现自己的教学思想。我们学校近几年也不断加强了这方面的建设，如添置的科 利华学校办公系统、清华同方教学资源库等，在一定程度上促进了教师备课信 息化的进程。但从教学的实际需要看，还是觉得智能化不够，便捷性不高。设 想如果有了智能便捷的备课平台，我们还可以通过学校的局域网向学生提供多 媒体信息，学生能够自己演示动画，学生通过备课系统中的练习题库，可以自 我进行检测与反馈等。这样，才能真正让全体教师都动起来，降低教师的工作 量，使得信息技术与教学真正做到有机的结合。教师确实将计算机的使用与课 堂教学有机的结合在一起，才会促进学生学习方式的改变。 7 附件一 信息技术与地理教学整合调查问卷 1、认为教室中多媒体设备对你的学习成绩提高有帮助吗？（ ） A 很大 B 一般 C 很少 2、你认为老师在上课时有吸引力吗？（ ） A 很大 B 一般 C 很少 3、课堂上哪些地方吸引你？（ ） A 老师的教学语言 B 课堂的教学内容 C 多媒体辅助教学 4、你认为老师的教学和以前相比有变化吗？（ ） A 有 B 很少 C 没有 5、你认为老师在课堂上运用多媒体设备时，大多数时间（ ） A 恰到好处 B 一般 C 没有必要 6、你认为哪些课型更适合运用多媒体辅助教学？（ ） A 讲授新课 B 复习课 C 都行 7、在老师进行多媒体辅助教学时，你认为哪种方式对你的课堂学习最有帮助？ （ ） A 动画 B 视频 C 音频和图像 8、你认为老师的计算机水平能够满足你的要求吗？（ ） A 能 B 差不多 C 不能 9、你认为今后老师的课堂教学需要再改近吗？（ ） A 要 B 适当改近 C 不用 10、请你为老师的多媒体课堂教学打总体印象分（ ） A 85 分以上 B60 分以上 C60 分以下 8 附件二 优秀信息技术与学科整合公开课活动统计表 优秀公开课活动之一 编 号 日期 公开课范围 课程名称及科目 教师姓名 年级 课例形式（录 像、光盘及教 学相关材料） 1 2001/11 区级 海洋生物资源及权益保护 李云鹏 高一 录像、课件 点评：教师富有激情，给学生以调动；学生的活动和主体性得到重视；运用了信息技术， 并在教学中起到应有的作用。 优秀公开课活动之二 编 号 日期 公开课范围 课程名称及科目 教师姓名 年级 课例形式（录 像、光盘及教 学相关材料） 2 2003/9 区级 气候资源 李静 高一 教案、课件 点评：运用计算机制作课件，让学生能够改变学习的方式；信息技术的运用，是课堂学习的 知识容量加大，密度也增强；本节课在“整合”方面有一定的示范性。 优秀公开课活动之三 编 号 日期 公开课范围 课程名称及科目 教师姓名 年级 课例形式 3 2001/6 校级 德国 蒋宝娟 初二 录