信息技术整合与数学

“信息技术整合于数学课堂教学的实验研究” 课 题 实 施 方 案 一、研究背景 21 世纪是信息化社会、知识经济时代。“21 世 纪的公民面临着更多 的机会与挑战，他们需要在大量纷繁复杂的信息中作出恰当的选择和判 断，必须具有一定的收集与处理信息，作出决策的能力，同时能够有效的 表达和交流。” （义务教育阶段国家数学课程 标准 征求意见稿）因此，从 一定意义上说收集处理信息的能力是人的生存需要。 为了应对信息时代人才转型（由知识型人才转为素质型人才）的急需， 2000 年 10 月，教育部已做出重大决 策：“从 2001 年起用 5 至 10 年左右 时间在全国中小学基本普及信息技术教育，全面实施 校校通工程，以信 息化带动教育的现代化，努力实现基础教育跨越式发展。” 并强调“要加 强信息技术教育的科学研究，积极探索计算机信息网络环境下的教育教 学改革问题。 ” 信息技术教育的范畴包括学习信息技术和利用信息技术促进学习两 个方面。 于是信息技术教育也就产生了两种教学形式专门课程式与 学科渗透式。我们将要研究的对象是指后者，即如何在数学教学中实现 与信息技术教育的整合。目前，这方面的研究有不少单位或个人正在进 行，最著名的要属国家教育部基础教育司于 2000 年 8 月将“语文 四结 合教学改革试验研究” 扩展为“ 中小学各学科 四结合教学改革试验研究” 。此时，“ 四结合” 的内涵相应变为“ 学科教学改革、创新精神培养、实践能 力训练、信息技术运用” 。尽管，有些 单位或个人也将信息技 术教育的研 究定位在小学数学学科上，我们觉得并不妨碍各自研究的进行。因为大 家的研究都在刚刚起步，提供丰富多彩的研究过程本身就是给教育作贡 献！ 二、理论依据 1. 建构主义理论 建构主义其核心内容可以概括为：以学生为中心，强调学生对知识的 主动探索、主 动发现和对所学知识意义的主动建构。建构主义学习环境 包含四大属性或四大要素，即“情境、协商、会 话和意义建构”。显然，多 媒体技术与因特网的特性、功能最有利于四大属性的充分体现。 建构主义学习理论把创设情境看作是意义建构的前提，并作为教学 设计的重要内容之一。而多媒体技术正好是创设真实情境的最有效的工 具，如果再与仿真技术相结合，更能产生身临其境的逼真效果。 协商与会话是协作学习的主要形式，协商与会话过程主要是通过语 言作媒介，这里要求计算机辅助教学系统必须要有语言系统，即要有多 媒体计算机才能支持。与此同时，因特网的环境，为超越时空的协作学习 创造 了良好的条件。 意义建构是学习的目的，它要靠学生自觉、主动地去完成。教师和环 境的作用都是为了帮助促进学生的意义建构。多媒体技术能提供界面友 好、形象直观的交互式学习环境。有利于学生主动探索，主动发现；能提 供图文并茂的多重感官综合刺激，有利于学生获取关于客观事物规律与 内在联系的知识；还能提供按照超文本方式组织与管理各种教学信息和 科学知识，有利于发展联想思维和建立新旧概念之间的联系。 数学学习活动是一个以学生已有的知识和经验为基础的主动建构过 程。学习者能否主动建构形成良好的认识结构，取决于原有的认识结构 里是否具有清晰（可辨别的）、可同化新的知识的观念（固定点、生长点） 以及这些观念的稳定情况。因为数学知识前后联系非常紧密，前一个知 识是后一个知识的基础，后一个知识又是前一个知识的发展，一环紧扣 一环。所以，教师在钻 研教材、 设计教法时不 仅要从整体上把握教材知识 的结构，而且要从纵向考虑新旧知识是如何连接延伸的，从横向考虑新 旧知识是如何沟通联系的，从而找准新旧知识的连接点、不同点和新知 识的生长点。 2. 信息加工理论 教学的实质是信息的传递。学生要在信息技术整合后的数学课堂教 学中，主要方面是有意识地学习数学知识技能，形成数学素养；次要方面 是在信息技术的环境中，在学生对数学信息的综合处理与创新的过程中， 无意识地习就信息获取、处理、创新的能力，从而为将来适应信息社会的 工作、学习 与生活打下良好的基础。 3. 保加利 亚 心理学家 G洛扎诺夫倡导的暗示教学理论与美国教 育学家戴尔的“ 经验之塔 ”理论。 三、实验目标 1. 探索信息技术环境下，数学 课堂教学规律，形成能真正适应现代 - 3 - 信息技术支持环境下并被广大教育工作者与学习者接受和认同的新模式 和新策略。 2. 学生在学好数学的同时，形成良好信息素养。 3. 以本课题为实破口，造就一支能适应教育信息化，具有钻研、探 索精神的骨干教师队伍。 四、实验内容与理论假说 （一）实验内容 1、信息技术环境下，教师的教育观念作何转变及在课堂教学中如何 体现。 2. 探寻低、中、高年级，信息技 术环境下的数学课堂教学模式。 3. 探寻数学中的概念教学、计算教学、 应用题教学、几何知识教学 和统计知识教学等各类教学在信息技术环境下的形态变化及应变策略。 4. 信息技术整合于数学课堂教学的学生评价研究。 （二）理论假说 在小学数学课堂教学中有机地引进现代信息技术，一方面，信息技 术辅助数学教学，做到数形结合，声情并茂，营造良好的学习氛围，使学 生有意识的学习和无意识的学习结合起来，开发潜能，使学生既提高数 学学习效果又学得轻松愉快。另一方面，信息技术所创设的学习环境，也 被学生的无意注意作为资源而吸纳，久而久之，学生在潜移默化中形成 了良好的信息素养。 五、实验方法及措施 （一）实验方法 1. 行动研究法 由于课题研究具有较强的实践性，所以我们大多采用行动研究法。 在建模的过程中，要根据实际教学效果不断地调整教学模型，具体的操 作过程是：理论策划实践应用评价修正。 2. 文献资料法 内化别人的研究成果，决非抄袭。积极学习信息技术教育学、教学设 计、儿童心理学等理论，以指导实践。 3. 观察法 观察学生在课堂上的表现并记录下来,为学生评价提供第一手材料。 （二）采取措施 1. 建设校园网，创办三个多媒体教室，确保硬件设施够研究之用。 2. 邀请市电教馆专家及南师大教授帮助课题论证，并作为顾问，指 导我们今后的研究工作。 3. 由学校一把手作课题的负责人， 选骨干教师作课题组成员。顾士 余老师是硬件方面的专家，黄正威老师在电化教育研究、学科教育、 教学与管理等国家级、省级刊物上发表论文多篇。杜义超老师是省数 学课堂教学评比一等奖获得者。 4. 保障科研经费，完善课题管理制度。 保证教师培训；定期交 流体会；根据研究需要，不定期外出学习；每学期每位研究教师提供 优质录像课两节，经验论文 2 篇。 六、实验研究的步骤计划 第一阶段：2001 年 9 月至 2002 年 9 月 1. 完成本课题的具体论证 请市电教馆专家，南师大教授帮助课题论证。 2. 制定研究方案 在课题论证的过程中调整、修改草案，制定切实可行的研究方案。 3. 调查研究现状 课题组成员根据自己的子课题查阅文献，摸清课题的国内外研究动 态，找准自己的研究方向及位置。 4. 完善硬件配置，创设实验基地 第二阶段：2002 年 9 月至 2003 年 9 月 1. 关于信息技术(网络为主)理论和技术进一步的培训 先教师，后学生地进行。对他们进行必要的网络使用，网上信息搜索、 网上资源的合理运用等方面的深入培训。 2. 技术资源、人力资源、信息资源的进一步建设，充实库存。 3. 实验教师进一步学习建构主义理论、 课堂教学设计理论等，为建 模提供理论准备。 第三阶段：2003 年 9 月至 2004 年 9 月 实验教师开展信息技术整合于数学课堂教学的创模活动，确保教要 适应学。实 践过程中，及时总结经验，逐步构建自己课型的课堂教学模式。 第四阶段：2004 年 9 月至 2005 年 9 月 更换样本，实验教师进一步开展信息技术环境下，数学课堂教学模 式的创建活动，对以前的建模调整、改进， 经过实践，再调整，再改进，最 - 5 - 后完成科研论文及研究报告。 第五阶段：2005 年 9 月至 2005 年 12 月 完善研究报告，申请结题。 六、研究人员分工 （黄正威执笔） 姓 名 性 别 职 务 职 称 单 位 分 工 宋友安 男 校 长 高 级 实 小 组织管理 张子云 女 副校长 高 级 实 小 高年级数学建模研究几何知识数学建模研究 黄正威 男 教科室副主任 高 级 实 小 高年级数学建模研究 统计知识数学建模研究 顾士余 男 教 师 高 级 实 小 提供技术培训及指导收录研究者每学期课例 2 节 王 玲 女 教 师 高 级 实 小 低年级数学建模研究 概念教学建模研究 杜义超 男 教 导处副主任 高 级 实 小 高年级数学建模研究计算教学建模研究 张甫义 男 教 师 高 级 实 小 高年级数学建模研究应用题教学建模研究 朱丽娜 女