信息技术与中学数学课程整合的案例研究.pdf

摘要： 信息技术与中学数学课程整合的案例研究 首都师范大学计算机系2 0 0 0 级硕士生：周新丽 导师；刘维民 i 近几年，以计算机技术为基础的信息技术正在迅猛发展，同时建构主义的 学习观的提出，对于转变传统教育思想和观念，提高师资队伍的素质，促进教 学模式、教学体系、教学内容和教学方法的改革都具有重要的意义。 但教育至今仍未能实现计算机教育的先行者们的预测：还未能达到由于使 用技术丽产生根本的变革。根据专家”1 ( c o r n u ，b 1 9 9 5 & m a d d u x ，c 1 9 9 4 ) 的 分析，最主要的原因是信息技术未能整合于教学中，即未把计算机作为有机的 组成部分整合到教学中。他们认为整合( i n t e g r a t i o n ) 是解决计算机应用于教 育的唯一选择和唯一出路。 ， 本谖趣从实际的教学改革和教学的需要入手，利用z + z 智能知识平台和网 络教学支撑平台首师丈虚拟社区等信息技术工具，在北京市选取的5 所有 代表性的学校中进行研究。采用质的研究方法中的个案访谈法、团体访谈法、 问卷调查法和编码登陆等手段，并结合了量的研究方法中的弗兰德课堂互动分 析方法和s - t 教学分析方法进行了课堂案例分析。 通过对整合过程中的课程案例、教师案例等进行分析，实验全面地总结了 影响课程整合的因素，并且用实验证明了信息技术工具的整合对教学效果的影 响；同时，在用量的方法进行数据分析时，实验中编写了相应的计算机处理程 序，为他人进行弗兰德课堂互动分析提供了方便。这些结论将为信息技术如何 更好地和课程整合提供依据。 关键词：信息技术课程整合质的研究方法弗兰德互动分析系统 a b s t r a c t ： i nr e c e n ty e a r s , i th a ss e e nt h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y b a s e do nt h e c o m p u t e rt e c h n i q u e a t t h es a m e t i m e , t h ee m e r g e n c e o f c o n s t r u c t i v i s m sl e a r n c o n c e p t i so fi m p o r t a n t s i g n i f i c a n c e i n c h a n g i n g t h e t r a d i t i o n a le d u c a t i o n i d e o l o g y a n d c o n c e p t ，i m p r o v i n g t h e q u a l i t y o ft e a c h e r s ， p r o m o t i n gt h er e f o r m so ft e a c h i n gm o d e l ，t e a c h i n gs y s t e m , t e a c h i n gc o n t e n t s ，a n d t e a c h i n g m e t h o d h o w e v e r , e d u c a t i o nh a sn o tm e tt h ef o r e c a s to ft h ef o r t hg o e r so fc o m p u t e r e d u c a t i o n , t h a ti s ，i th a sn o tr e a l i z e dt h ee s s e n t i a lt r a n s f o r md u r i n gt ot h eu s i n go f t e c h n o l o g y a c c o r d i n gt ot h ea n a l y s i so fe x p e r t s 1 2 ( c o m u ，b1 9 9 5 & m a d - d u x ， c t 9 9 4 ) t h em a i n “强nf o rt h i s w a st h a tt h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yd i dn o t i n t e g r a t ew i t ht e a c h i n g i e t h ec o m p u t e rw a sn o tt r e a t e d 躯胍o r g a n i cc o m p o n e n t t b e yb e l i e v et h a ti n t e g r a t i o ni st h eo n l yc h o i c ea n ds o l u t i o nf o rc o m p u t e r sa p p l i a n c e i ne d u c a t i o na r e a s t a r t i n gw i t hp r a c t i c a lt e a c h i n gr e f o r ma n dt e a c h i n gr e q u i r e m e n t s , t h i st o p i c s t u d i e d5t y p i c a ls c h o o l ss e l e c t e df r o mt h eb e i i i n gc i t y u s i n gz + zi n t e l l i g e n c e k n o w l e d g ep l a t f o r ma n dn e t w o r kt e a c h i n gs u p p o r tp l a t f o r m t h ec a p i t a ln o r m a l u n i v e r s i t yv i r t u a lc o m m u n i t ya n do t h e ri n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yt o o l s c a s ei n t e r v i e w m e t h o d 、p a r t yi n t e r v i e wm e t h o d 、q u e s t i o n n a i r er e s e a r c h , a n d c o d e l o g o n a n d o t h e r w i s em e a n s ，f r o mq u a l i t a t i v em e t h o do fs t u d y i n gw a se m p l o y e d a i s oi t a n a l y z e dt h ec o u r s ec a s e sb yc o m b i n g t h ef l a n d e r sc l a s si n t e r a c t i o na n a l y s i sm e t h o d a n ds - t t e a c h i n ga n a l y s i sm e t h o d ，f r o mq u a n t i t a t i v em e t h o do f s t o d y i n g a n a l y z i n g t h ec o u r s eo a s e s ，t e a c h e rc a s e sa n do t h e r si nt h ec o u r s eo fi n t e g r a t i o n ， t h i se x p e r i m e n ts u m m e di nf u l lt h ef a c t o r sa f f e c t i n gc o u r s ei n t e g r a t i o n , a n dc o n f i r m e d t h ei n f l u e n c eo ft h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yt o o lo nt h et e a c h i n ge f f e c t s a l o n gw i t h t h ed a t aa n a l y s i su s i n gq u a l i t a t i v em e t h o d ，t h ec o m p u t e rp r o c e s sp r o g r a mw a sc r e a t e d a n dt h u sp r o v i d e dp o s s i b i l i t vf o rf l a n d e r sc l a s si n t e r a c t i o na n a l y s i st h i sc o n c l u s i o n w i l lb ep r o v e d h e l p f u l f o rb e t t e ra n df u r t h e rc o u r s ei n t e g r a t i o no fi n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y k e y w o r d s ：i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y c u r r i c u l u m i n t e g r a t i o n 信息技术与中学数学课程整合的案例研究 第一部分研究意义 1 1 宏观上：信息技术与中小学课程整合的意义 课程和课堂教学至今仍未能实现多年前计算机教育的先行者们的种种预测，教育至 今还未能达到由于使用技术而产生的根本变革。根据各国专家的分析f l l l 最主要的原 因是信息技术未能整合于教学中，即来把计算机作为有机的组成部分整合到教学中。他 们认为如果各门学科的教师不能在各个不同年级水平上将计算机成功地结合到教学中 去，信息技术仍将对教和学的过程保留其可有可无的不重要地位。囡此，整台 ( i n t e g r a t i o n ) 是解决计算机应用于教育的唯一选择和唯一出路。 计算机技术只是进一步学习的工具，而不是学习的最终目标，通过信息技术课程的 学习，要着重让学生了解和掌握信息技术的基本知识和技能，激发学生学习信息技术的 兴趣，培养学生搜集、处理和运用信息的能力，以及利用计算机进行自主学习、探讨的 能力。我国现阶段的中小学校中的信息教育的基本形式仍然采用独立学科方式。虽然名 称不同，如“电脑谖”、“微机课”、“信息教育”等等，但其内容基本上是计算机等媒体 的基本操作技能教育( c o m p u t e r l i t e r a c y ) ，因而还不是真正意义上的信息教育。参照日本 国文部省情报教育指南( 1 9 9 1 ) 中“情报教育”概念”1 帮英国的“i n f o r m a t i o n f t o m5 t 0 1 6 ” 蕊蠛 ：荽囊繁萋 辫螂 避 n 高 曼 嚣 鏊m 辩 o 游错嘲淹 雾攀黪囊 譬露誉式 肄麟 酶n 擘 鼬瀣爿 器鑫 缸 拳嚣 海趟滞垛 隧霉i 濑嚣鬻 港游秘 辩翟 辩 辫l 榨漭 讴 霪燕 耕潦 器潞赫磺 瓣镣 譬隧黼茹 麓墩案誊擎辩薅 漉 簿 锗 瑚 泳呻辫瓣灏磷 篓冀 j j 豪 论 譬 垮 孙添谁辫辫鞲 灏 q i 鼷黻鬻 吣玲黄黼踯 辩哥鼍 |媾涤 葵 藤銎遵 辫瑚 镰漆妇 器髓 垮 玲潞硌麟煮 q 藜蘸 愁辫髓 繁辩 内强鞋 豁 辫锥鼹 需 漤瓣 妻 潜瓣并 蟪藏 慵 ， 壤辩赫卜 漩 藩鸯 麓 蔼 墨咚趣 器冲 q 礴汝 侉灞 尝 遗长勰h器 信息技术与中学数学课程整合的案侧研究 在学生提出的2 9 条意见中，赞扬意见共2 5 条，占总人数的蛐6 ，其中典型的是： 1 、z + z 平台功能强大，如果运用得当会提高我们的学习效率，( 注：学生对信息技 术引入数学课程持肯定的观念) 2 、z 十z 平台很好，帮助了我们思考和动手能力且在曹老师的帮助下，我们比较熟悉 z + z 。( 注：学生对信息技术工具及其做用的评价) 3 、很有意义可以激发学生的求知感。 4 、这种方式是相对新颖的，也易引起学生的爱好、兴趣。( 注：学生对教学方式的评 价) 5 、z + z 教育平台很好，很能帮助同学对数学教学感兴趣! 反对意见共2 条，占总人数的6 s ，分别是 6 、平时的效率太慢，纪律太差，影响进度，对学习成绩不利，即使有自觉性的同学也 会受影响。 7 、纪律差，速度慢，效率低。 ( 注：学生对整合课程的反对意见，值得我们考虑为什么产生这种结果? 怎样去解决? ) 五、北海中学曹中精老师的教学反思日志 上世纪九十年代以来，信息技术有了高速发展，但为什么新技术的出现未能给教育带 来相应的巨大的变化? 问题出在什么地方? 估计对此问题的深入思考会给我们目前的教学 试验提供有益的经验。( 注：教师参与谋蘑研究的动枫) 为了避免计算机辅助教学仅仅是“拉洋片”，在教学设计上，采取了让学生自己在“几 何实验室”中自己创造实验对象，进行动态观察。寻找规律，测量验证，理论研讨的程式。 f 应再加上练习、巩固、提高的过程，但由于课时紧张，未能实现) 这样的模式更接近于知识 的实际形成过程，体现了理论来源于实践，实践有待上升为理性认识的实践论。这样上课， 使得几何图形更加直观、形象，易于理解。在课堂上直接使用信息技术，使得电脑不仅是 演示性课件的制作工具，而且参与了课堂教学的整个过程。( 注：教师希望通过课愿研究达 到的目标) 由于在课堂上学生要自己动手，在一定程度上培养了他们的动手能力，同时提高了一 部分学生学习的兴趣，这一点在平时学习上有困难、不习惯传统教学的学生身上表现得较 为明显。( 注二教师认为信息技术工具可以激发学生的学习兴趣，尤其对差生更明显) 老师首先要用相当的时间掌握教学软件的使用( 任何教学软件都不是万能的，它们需要 互相补充。当然如果上级部门能组织人力协作编制个较为通用，全面的教学平台软件， 将会加快整合的进程) ，老师有了- 较为得力的教学工具的同时，也就对教师提出了较高的要 信息技术与中学数学课程整合的案例研究 求，老师在备课时不只是要考虑本节课时的学科要求，要达到的教学目标，还要考虑如何 组织学生使用电脑进行实验和研讨；事先要演练，具体到每一个动作；对于演示性的课件 也要预先制作，使之尽量形象、生动。( 注：教师认识到要想做到整合的成功，需要提高教 师自身的信息技术能力；另外也谈到了教师的普遍希望：通用盎源库的开发) 平面几何智能绘图软件的使用性能还要有所提高。我们急需改进版以缩短备课用暗。 目前的备课用时量大约是平时的1 0 倍左右。 在进行教学活动时，齐备的教学设备、适用的软件在相当的程度上能节约备课用时和 课堂上组织教学的用时。但这些问题的解决与资金的投入有关，需要有上级教育部门的大 力支持，非一线老师所能解决的。( 注：教师谈到了外界因索对整合的影响) 在课上指导学生进行制图、测量、变形观察，都是传统教学中所没有的，在带来一定 的教学效果的同时，也消耗了相当的课上时问使得完成规定的教学任务相当困难。因此 如何使这节课更加紧凑、合理是在进行教学设计时要重点考虑的一个关键问题。在备课时， 曾试验把所有可能要用到的板书都预先准备好，以节约课时的方法但收效不大。这也是 我在近期教学中想要突破的一个难点。( 注：教师谈到了这次他进行整合实验的一点明显不 足：由于部分时阐放在了学习计算枫操作上，导致完成规定的教学任务相当困难。这点不 足也是部分优秀学生反对整合实验的主要原因) 在北海中学，制约学生学习成绩的主要因素不是教学手段的落后，不是在课堂的4 5 分 钟里，而是在学校的学习氛围和个人的学习习惯的养成上。如果只在非主导方面改进，而 在主要关键方面没有大的改进，就不易获得令人信服的教学试验成果。( 注：教师谈到了影 昀整合效果的内因：教学蕊念) 一般的学校，教师在课堂上的主要任务是用适当的方法让学生学懂学会，教师留作业 后，学生通过课后复习做作业，就能达到巩固提高的效果。而在北海中学学生经过6 年 的小学生活，基本上没有养成好的学习习惯。据了解，8 0 以上的学生在写作业前不复习， 6 0 以上的学生不能认真改正作业中的错误。因而造成了，学期初的一个错误认识，一直保 持到学期末。概念的巩固、能力的提高，主要地是依靠教师的面对面的教学活动。于是， 课堂上的4 5 分钟就显得极其宝贵。不但要教会，教明白，还要挤出尽量多的时间来进行较 低层次的巩固练习。这和课上开展研究性的学习用时较多就有了很大的矛盾。弄不 好，就会形成：课上学会了，但作业却不会做。最终整体成绩反而下降的结果。( 注：教师 认为学生的层次也会影响整合效果) 现在所进行的教学试验还是很初级的，距离获取学习质量的实质性改善和学习方式的 变革，组织学生参与探索性的学习，在学习中体验完整的知识建构过程，从而培养创新能 力，提高综合素质的目的还是相当遥远的。( 注：教师认为这次整合宴验仍处于教学实验的 韧级阶段，没有达到预期的目标) 信息技术与中学教学i 粜程整台的案例研究 由于在计算机房上课，学生不易记笔记，为了弥补此不足，就应当向学生开放上机阅 读教师的教案( 尤其是利用虚拟学习社区学习时) 。但这必然会加重计算机房教师的负担， 电在一定的程度上打乱了正常的学生的课后活动。( 注：教师谈到了整合中遇到的现实闯题， 也是我们进行下一步实验前要解决的问题) 六、北海中学访谈录 1 、教师访谈部分 教师姓名：曹钟鹏 教龄：1 8 年 学生；初二、二班 人数：2 9 人( 对比班3 0 入) 整合效果： l 、实验前，区统考中实验班比对比班低1 5 分。实验后，区统考中实验班比对 比班成绩平均高6 分。 2 、学生普遍兴趣有提高，因为数学课太枯燥，通过挨合，学生边玩边学，觉得 有事儿可干、有意思。 3 、教学效果：学生在数学理论素养上进展不大，主要是增强了实践观念，即数 学与实际生活的联系。对计算机操作当然是实验班的能力强些。 本学期的进展： 由于进入初三复习阶段，总共上了两次课，效果还行。其中次是活动课， 另一次是讲授课。实验课的内容是“镶嵌”，作了课件，准备了正三边形、五边 形、八边形等，将课件发至每个学生手中，让学生进行无间隙镶嵌，让学生自 己找原因、自己体会，找出表达式。主要用的是几何画法，课堂效果不错， 缺点是课时不够。 关于三份案例：菱形两法) 、正方形 、中心对称 的问题 1 、闯：如果按传统课讲法，正方形一课是否更多是讲授的例题? 答：我的教学设计还是要放在师生互动上，有没有信息技术工具投都会这么讲。 比以前的“一堂课全是教师在讲”，讲授方式本身就在改革。 两个班的教学内容大体相同，对比班的数学练习题做的多点，实验班练习少 点，教学效果不相上下。但与传统课相比，实验班的学生的接受程度更好些。 2 、问： 中心对称的案例情况? 答：没有成功。 原因：教师对虚拟学习的使用认识不清，功能掌握不够，教师调控能力受到限 制。学生头次上网络课比较淘气，在聊天室对骂，学生注意力转移。 信息技术与中学数学课程整合的案例研究 经验：虚拟社区应引入到中学教学中来，而且我个人信心很大。但应该在引学 生上路后将机房对学生开放( 但这会牵扯到其它的问题) 。如果虚拟社区仅限于 课堂时间这将是有局限的，社区上的资源学生在家中拿不到。理想情况下，学 生可以在任何时候进入虚拟社区。 您对于整合的认识? 从前? 现在? 答：数学教学在我校比较薄弱，我一直在想找出路、找新方法，我总想变革， 也一直在探索。应建立以学生为主的教学模式，我感觉教学是非改不可的。按 中国国内而言，中国课堂的模式不能大变，应记住考试这个指挥棒。最现实的 是将先进的工具拿过来为眼前的教学服务。 我上课讲究变化，学习的革命那本书对我有启示，我在数学课堂上放音 乐，让学生参与进来、让学生作发明家，教师只起引导作用。我觉得教学方法 要常变，根据内容、根据学生，不能墨守成规。 教学的实质是培养学生的能力，不在于他们学到了什么具体知识，让学生掌 握学习的方法，掌握怎样能更有效地获取知识的能力。能力决定成绩，教师教 不会学生，学习总还是学生的事儿，不是老师的事儿，关键在个体。 新想法：1 、很想试验虚拟学习社区，但不太可能，受条件限制。2 、根据 不同学生的情况采用不同的教学方法，这是传统教学所无法实现的。采用电脑 手段就可以实现，但这是个大工程。个别化教学实现起来缀难，没有技术的支 持恐怕不行。 学生的反映情况 答：优、中、差三类学生欢迎这种教学方法的是大多数，不欢迎的是那些原来 就学习很好的学生，有些学生反应快，他不需要借助这种手段。学习差的学生 欢迎这种方式，他们画图的能力强，他还能给好学生辅导。 优秀教师必备的能力： 答：优秀教师应该具备专业知识、教学理论和对信息技术工具的使用能力。我 在实验之前基本不会软件，但现在有提高，办公软件没有问题，同办公室的老 师出题都是我帮助做，画图等方面都有提高。 教学的模式总定不下来，如何提高效率我一直在思考。总的感觉是实验还不 成功，需要改进的地方还很多。 2 、高、中、差三类学生访谈部分 学生情况： 1 、解谢爱好计算机 2 、尚淼平时喜欢计算机，觉得画图好玩。 3 、周子龙上网聊天，通过使用z + z 软件，对几何图形有了深入的了解。 4 、聂一陈看动画片儿，在电脑上形象感好，但感觉上课太乱、纪律不好。 5 、陈好一爱看小说。感觉数学课只有一部分内容适合这种上课形式，另外 上这种课老师不好控制。 信息技术与中学数学课程整台的案例研究 6 、郑杰喜欢计算机。 意见罗列： 1 、教师的个人素质会影响学生的成绩： 由于害怕英语教师，所以不喜欢英语。曹老师的个人因索是学生喜欢学数学 的重要原因。 2 、由于计算机的引入，更愿意上数学课了。 3 、刚用z + z 时学习成绩有明显下降，因为它太耗时间了，但后来好点儿了。 4 、对计算机的兴趣超过了对老师讲课的兴趣。 5 、通过上这种课，对计算机的操作更加熟练了。 6 、个人对计算机操作的熟悉程度不一、水平不一导致课堂较乱。 7 、个人成绩有无改变不应归因于计算机，这主要是靠自己。 8 、传统课的快在于上课纪律好，能专心昕老师讲；计算机课只是快在那些有演 示性的东西。 9 、欢迎虚拟社区的上课形式，但是论坛内容应该受到一定的限制。 l o 、通过这种课，对计算机的兴趣提高了，对专业知识本身的兴趣也有所提高。 信息技术与中学数学 5 e 程整合的案例研究 4 3 阜城路中学刘萍老师信息技术与中学数学课程整合案例研究 一、教学案例1 l 、教学案例研究日志 表1 3教学案例研究日志4 学校；阜城路中学教师：剃萍教学环境：机房 教学内容：圆柱、圆锥、圆台的侧面积长度：1 5 4 2 ” 教学目标： 使学生掌握圆柱、圆锥和圆台的侧面积的概念和汁算方法。 培养学生利用z + z 软件进行观察，发现问题，分析问题。 主要教学过程； t l ：教师关于以前知识的 l 、首先，教师通过p p t 小结了t l 前面所学的圆柱、圆锥、 总结事先做好幻灯片，并 圆台的知识，学生较积极的回答，引出侧面积的问题。 且利用切换的动画效果， 2 、然后，夔堙告诉学生，今天的研究方法t 2 是通过使用辅引导学生一步步回忆知 助平台z + z 进行圆柱、圆锥、圆台的侧面展开、测量、计 识。 算验证、理论证明。 t 2 ：教师告诉学生“研究 3 、学生在教师的引导下，用z + z 上打开了教师事先做好的课 方法”，一方面可以调动学 件，其中包括了这节课用到的图形t 3 。，兰生很直观的看生参与的积极性，另一方 出m ! ：圆柱的侧面展开图是一个矩形，这个矩形的长等面可以使学生知道学习的 于圆柱底面周长c ，宽等于圆柱侧面的母线长i ( 也是高) ， 方法。 那么它的侧面积是s 圆柱侧日，。这时候，老师进一步引 ”：教师通过事前的准备， 导学生：如果圆柱底面半径是r ，周长也就是c = 2r ，侧 没有让信息工具的操作占 面母线长是b 那么它的侧面积是什么昵? 用时间过多。 4 、教师让一名学生在黑板上作题并总结出；s 圆柱侧= 2 n m 1 ；信息技术工具帮助学 生建立图形概念，进行解 。t 、 题，从而完成学生对这部 0 i i 分知识的意义建构。 一i 一、c 一i - _ 一， fs 圆柱侧= 2 m r t 信息技术与中学数学课程整合的案例研究 续表1 3 5 、接着，学生们又在老师的引导下，借助z + z 开始对圆锥的 侧面积进行了思考e 蕉毽m ! ! 西筵照趔匦羼珏图星= 尘瘳驻： 这个扇形的弧长是等于圆锥底面的周长c ，半径等于圆锥侧面 的母线长t 如果圆锥底面半径是r ，周长c = 2r ，侧面母线长 是t 那么它的侧面积是 s 删= ；c 。= 丌r t 6 、在对前两个问题解决的基础上，教师告诉学生：圆台实际 上就是圆锥截出来的。 7 、学生们思考了圆台的侧面积，并在黑板上做出了总结：圆 台的侧面展开图是扇环，扇环的内外弧长分别等于圆台上、下 底面的周长c ，c 扇环内外半径的差是圆台的母线长t 如果 圆台的上、下底丽半径是r ，“周长是c ，c ，侧面母线 长是t ，那么它的侧面积是 s 圆台侧= l 2 ( c - c ) fr r h 8 、在学生们思考完三个问题后，教师用z + z 做出了统一的演 示和总结。通过生动的演示，学生对这三个问愿的结论更清晰 丁。 9 、最后，教师利用p p t 布置了课下作业。 信息技术与中学数学课程整合的案例研究 2 、弗兰德互动分析法 迁移矩阵为： 表1 4教学案例迁移矩阵4 教师 学生 ( 1 】( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )( 8 )( 9 )n d 汁 ( 1 ) | | | l 鬃蠢 0 ( 2 ) 黼黼 0 教( 3 ) 蘩霎蒌羹l 燃 0 师 ( 舢 t001 7o024 4 ( 5 )6 x 3oloo26 8 ( 6 ) 21 、巡o 20ol2 6 ( 7 ) 囊嚣戳 o 学 ( 8 )l o8 收 ool9 9 生( 9 )10l o0 巡 o22 0 0 0 dll0024o 墩 5 6 计0oo4 46 82 6 o9 92 0o5 63 1 3 分析得出： ( 1 ) 课堂结构 教师语言比率= 1 7 列次数总次数- - 4 4 学生语言比率= 8 9 列次数总次数= 3 8 课堂无效比率= 第1 0 列，总次数= 0 i 媒体操作比率= 第1 1 列总次数= 1 8 分析：从这些比率中看出，这节课是教师讲授和与学生交流为主的课程。 ( 2 ) 教师倾向 3 9 信息技术与中学数学课程整合的案例研究 间接影响直接影响= 1 - 4 列次数，5 7 列次数= 4 78 积极影响，消极影响= 1 3 捌次数6 7 列次数= 3 分析：刘萍老师与曹钟鹏老师的教学风格相比，更喜欢用直接影响方法，并且 她以正常的授课语言为主，没有像曹老师一样使用很多鼓励、赞扬的话，这也 和刘老师的学生是高中生有关。 ( 3 ) 课堂行为曲线( 细实线为教师，虚线为学生，粗线为媒体) 从这三条曲线可以看出： 3 、信息技术工具操作后能引起学生活动的高峰，表明工具使用的有效性， 引发了学生的积极性。 4 、这节课中，教师、学生、信息工具的使用行为均很活跃，说明整合的效 果好，师生之间交流活跃。 12 345 6789 l o1 11 21 31 41 51 61 71 8 图8 教学案例课堂行为曲线4 二：、教学案例2 1 、教学案例研究日志 表1 5教学案例研究日志5 学校：阜城路中学教师：剃萍教学环境：机房 教学内容：旋转体圆柱、圆锥、圆台长度： 教学目标； 使学生掌握旋转体圆柱、圆锥和圆台的威法和性质。 培养学生利用z + z 软件进行观察，发现问题，分析问题。 姒 舯 加 o 信息技术与中学数学课程整合的案例研究 续表1 5 主要教学过程： 上课前，教师先讲解了学生的上一次作业，并用计算机的p p t 做出自己对棱锥、棱 台图形的画法和理解。上课时，教师让一位同学演示了他的作业：从一个立方体变化到 棱台，再变化到棱锥。教师对这位学生的作业进行了点评、总结，提出了今天的研究阃 题：圆柱、圆锥、圆台由什么平面图形绕哪条直线旋转得到的? 学生们各自用z + z 乎台 作圈，对问题进行思考。 教师做出总结：以矩形的一边所在的直线为旋转轴，其余各边旋转而成的曲面所围 成的几何体叫做圆柱旋转轴叫做圆柱的轴，在轴上这条边的长度叫做圆柱的商，垂直 于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面，不垂直于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的 侧面，无论旋转到什么位置，这条边都叫做圆柱的母线 以一个直角三角形的一直角边所在直线为旋转轴，其余各边旋转而形成的曲面所围 成的几何体叫做圆锥旋转轴叫做圆锥的轴，在轴上这条直角边的长叫圆锥的高，由直 角三角形的另一条直角边旋转所成的圆面称为圊锥的底面，由直角三角形的斜边旋转所 或的曲面称为圆锥的侧面，侧面上各个位置的斜边都称为圆锥的母线，母线的公共点称 为圆锥的顶点所以圆锥的高也是顶点到底面的距离 以直角梯形垂宜于底边的腰所在直线为旋转轴，其余各边旋转而形成的曲面所围成 的几何体叫做圆台旋转轴叫做圆台的轴 直角梯形上、下底旋转所成的圆面称为圆台的上、下底面，另一腰旋转所成的曲面 称为圆台的侧面，侧面上各个位置的直角梯形的腰称为圆台的母线，圆台的轴上的梯形 的腰的长度叫做圆台的商，圆台的高也是上、下底面问的距离圆台也可认为是圆锥被 它的轴的两个垂直平面所截的部分 为了加深印象，教师通过再次演示时提闻的方式加深了学生的记忆。最后，为了巩 固和让学生进行知识建构，教师利用网络学习社区，让同学各自从社区的资料中心中观 看教师事先做好的各种资料，帮助进一步理解，并组织学生对社区留下的问题进行讨论。 4 l 信息技术与中学数学、谭程整合的案例研究 2 、弗兰德互动分析法 根据对录像带的编码，由所得的序列计算出的迁移矩阵如下： 表1 6 教学案例迁移矩阵5 f教师 学生 ( 1 )( 2 ) ( 3 )( 4 ) ( 5 7 ( 6 )( 7 )( 8 )( 9 ) 0 伪0 d 计 ( 1 ) 黧懋l i | | | l | 鬻鬻| | | i 薹蠢 0 教 ( 2 ) g 戮l i黪懋黼i l l ( 3 ) 黼 鞭岩嬲? 瓣 燃 o 穗鞋l 师( 4 ) 弋 l l2l2 2 ( 5 )l4 致 2l2 3 3 i ( 6 )1 、 杖 231 5 ( 7 ) 鬏| | | l | o 馐 ( 8 )44 鬻鬃 轻2 黪 s6 5 0 ( 9 ) 2 f 0 0 7 1l q d35l 5 - 3 0 4 4 i 汁o l02 23 31 50 6 502 4 41 8 2 分析得出： ( 1 ) 课堂结 句 教师语言比率= 1 7 列次数，总次数- - 4 0 学生语言比率= 8 - 9 列次数总次篑t = 3 56 课堂无效比率= 第1 0 列总次数= o 4 媒体操作比率；第l l 列，总次数= 2 4 分析：从这些比率中看出，这节课教师讲授和学生的参与为主的课程。 ( 2 ) 教师倾向 间接影响，直接影响= 1 - 4 列次数5 - 7 列次数- - 4 9 积极影响，消极影响t 1 3 列次数6 - 7 列次数= 力a ( 3 ) 课堂行为曲线( 细实线为教师，虚线为学生，粗线为媒体) 从这三条曲线可以看出：信息技术工具操作后能引起学生活动的高峰，表明工具使用的有 效性，引发了学生的积极性。 圈9 教学案例课堂行为曲线5 鲫 弛 o 信息技术与中学数学课程整合的案例研究 4 41 8 1 中学裴建萍老师信息技术与中学数学课程整合的案例研究 一、教学案例1 1 、教学案椤! f 研究日志 表1 7教学案例研究日志6 学校；1 8 i 中学教师：裴建萍教学环境：机房 班级：初二( 6 ) 班人数：3 8 人录像总长度：1 5 分3 4 秒 教学内容：“角度的画法” 主要教学过程： l 、学生进入机房，就筮翅! 的打开了电脑。 s l 表明学生喜欢操作电脑。 2 、教师：“上节颗我们主要学习了角的度量及角的画法， t l 表明今天的学习内容，教 今天主要学习角的画法及运用t l 。” 师采用目标策略，引起学生 的注意力和重视。 3 、教师说“首先我们看复习题 ( ! 显丞m 1 ) 什么叫角? ( 静态的，动态的角的定义) m 1 通过媒体显示问题。即 角的度量单位有哪些? 它们之间的关系是什么? 将圆周角 快速，又明确。 五等分，每一份是多少度? ” t 2 教师此处的提问无意义， 4 、闯：“用我们的z _ 卜z 可以演示动态的角，动态曲盆是仕 即不是数学概念，此后也没 有回答。不知问的目的是什 垒1 2 ” 么? 有问无替。 5 、教师演示课件，要求学生观察：动态的角m 2 。 m 2 通过媒体的动画演示， 6 、教师要求学生：“打开z + z 平台，画一个动态角。” 有助于学生理解有关概念。 教师明确要求学生观察的对 7 、教师：“什么叫选中? ”教师讲解并演示选中的操作过 象。 毽j d 教师在此用过多的时间， 通过提问的方式，穿插了汁 8 、指示学生画出角东偏南2 0 度。 算机的知识，讲解软件的操 9 、学生在z + z 平台上作要求的角。作，但讲的太多，太细，淡 化了本节数学的重点。 l o 、教师为不会作图的学生演示，讲解操作过程( 通过师 “同t 3 。 生数适理式2 。1 4 、m 3 t 5 教师应在读题后，带着学 1 l 、熬短出蚕倒酲t 5 ，要求学生根据题意，在自己的屏幕 生分析题意，教给学生分析 问题的方法，从而培养他们 上把图作出来。教师强调“东偏北4 5 ”t 5 分析问题的能力，这是数学 课的基本要求。 4 3 信息技术与中学数学、谦程整合的案例研究 续表1 7 1 2 、教师：“题目中有一点的距离6 2 米，在纸上能面出来 t 5 教师在此要求学生根据 吗? ”生“不能”。教师：“用z 十z 绝对没有问题，能 题意蕊出图，并强调题中的 画出来，你愿意画这么长吗? ”生：“不愿意。”教师： 方向“东偏北”，一方面教给 “怎么办? 谁能想出解决的办法? 这下好，没有人能解学生解决此类问题的关键是 根据题意作图，另一方面， 迭：堑 提醒学生本题的难点是方 1 3 、学生在z + z 平台上边作图，边两人讨论教师巡视并 向，通过强调引起学生的注 作个别指导。 意。 1 4 、 教师演示自己做的课件，瑟画瑟鱼圈t 7 。教师： t 6 无实际意义的提问，有闯 “大家观察我把圆周角几等分”生：“6 等分”教师：“每 无答的问题是值得深思熟虑 个小角多少度? ”生：“6 0 度( 3 6 0 度，1 0 度) ”教师； 的，有价值的问题，不是随 意的。 “6 0 度”。 t 7 通过动画彩图的演示。 1 5 、教师搔放动画图。学生自发：“怎么转起来了? 什 体现数学几何的美，让学生 么东西在闪昵? ”s 2 体会几何的美，以提高学生 学习几何的兴趣。 j 6 、 教师：“前面画过五角星，每个人都会画五角星， 有的同学剪出来了，哪位同学带着剪好的五角星。”教s 2 课件已起到引起学生注 师展示同学的五角星。 意和兴趣的作用。 1 7 、 教师打开课件，显示动态的五角星。 1 8 、救师总结：“作出五角星或其他溧亮的图案，用今天学 的角的画法。” 教学设计特色： 用于演示的几何课件做的形象，生动，有助于引起学生的注意和兴趣。 学生作图，教师作图的操作讲解详细。 教学设计的不足： 教学的重点不突出。 计算机软件的操作讲授过多、过细。 无意义的问题太多。 缺乏数学语言。 改进教学的新设想： 首先确定教学重点，难点。难点用什么办法或课件来帮助学生理解。 设计几个本节课要求学生思考并回答的问题，采取什么样的方式回答，等。 z + z 软件什么时候给学生用，用多长时间，解决什么问题，对数学知识或能力的培葬有 什么作用。 如果采用的是目标策略，通过媒体的使用，目的是使学生掌握数学知识，培养数学能力。 不是为体现计算机的先进。 信息技术与中学数学课程整合的案例研究 续表1 7 达到的教学目标； 使学生掌握在纸上和z + z 平台上画出各种角的方法。 培养学生通过观察，发现问题，锻炼表达的能力。 用z + z 软件绘制要求的角，在老师带领下学习如何对其进行溅量，移动等操作，培养学 生的动手能力；初步形成静态的角，动态角的概念和特点。 通过动画演示提高了学生对几何图形的兴趣。使学生对制作动画图形产生极大愿望。 基本理念与思路： 通过实际动手，画出例题给出的角的图形，培养动手能力， 加深对角，补角，邻补角，对顶角，静态的角，动态的角的几何特征的认识： 培养对几何学习的兴趣； 2 、弗兰德互动分析法 迁移矩阵为： 表1 8教学案例迁移矩阵6 教师学生 ( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )( 8 ) ( 9 ) q o )a d计 ( 1 ) 粼麟麟燃 i2 ( 2 ) 22ll9 教( 3 ) 麓麓 ll 师 ( 4 )3 瑚 515l93 4 ( 5 )3 坟 l4l63 4 ( 6 )t2 2 、 r 23l2 l ( 7 ) 黼黼l li 学 ( 8 )1 4 攀鬻黼擞 33 6 生( 9 )4l 1t2 4 d 。) 21l2 、吨2 l q d1l84142k1 1 7 计29t 3 53 41 8i3 6 2 3 2 31 1 7 2 9 9 分析得出： ( 1 ) 课堂结构 教师语言比率= 1 7 列次数总次数= 3 3 4 学生语言比率= 8 - 9 列次数，总次数= 1 97 课堂无效比率= 第l o 列，总次数= 7 m 媒体操作比率；第l l 列总次数= 3 9 1 分析：从这些比率中看出，这节课媒体操作和教师讲授为主的课程，学生的参与率不高。 ( 2 ) 教师倾向 间接影响值接影响= i - 4 列次数岱- 7 列次数= 8 8 7 信息技术与中学数学课程整合的案例研究 积极影响，消极影响= l 一3 列次数6 7 列次数= 6 3 1 分析：教师在授课过程中主要用讲授和媒体来影响学生，也使用了提问和分组协作等策略。 由于老师的风格，无意义的提问和有闻无答，所问闽题和讲解缺少启发性，缺乏数学语言 等因素甭利于学生对知识的准确理解和掌握，也影响了学生参与的积极性。 ( 3 ) 课堂行为曲线( 图中细实线为教师，虚线为学生，粗线为媒体) 从这三条曲线可以看出： 1 、引入信息技术工具操作后能引起学生活动的高峰，表明工具使用的有效性，引发了 学生的积极性。 2 、课程引入和最后总结是以教师的讲授为主，而在授课过程中， 具创设环境，帮助学生去理解知识，完成以意义建构。 3 、媒体用得太多，时间占用过多，反过来阻碍了学生积极思考， 教师更多的是在用工 讨论的空间和时间。 图1 0教学案例课堂行为曲线6 柏 寻 信息技术与中学数学i 聚程整合的案例研究 二、教学案例 1 、教学研究日志 袁1 9 教学案例研究臼志7 学校：1 8 j 中学教师：裴建萍教学环境：机房 班级：初= ( 6 ) 班人数：3 8 人1 6 分1 9 秒 教学内容：三线八角( 对顶角) 主要教学过程：教师、学生、工具行为纪录 l 、教师；大多数同学做出来的是这种情况，这全角直接垄 t i 教师语言不规范。 这b 揸望t 1 ，很显然两个角相加是9 0 度，但是这种情 况不代表普遍情况，因为我们知道一个角的余角可以在 任意位置。 2 、教师用z + z 平台演示拖动一个角的位置，说明“虽然 始终是余角的情况，但是余角拿不走后来他们又采取 了个新的方法，做出来的余角，咱们看一下。这个是 不是互余，看顶点重合，着一下，顶点重合，这条边跟 它藿合，就是咱们大多数同学做出来的互余。如巢这个 角调成l o 度，那它的余角应该是多少度? ”学生：8 0t 2 教师此处的安摊并不是 度。教师：要求按这个标准，现在开始做，现在开始做。 合作学习。有合作学习的目 的，没有合作学习的效果。 3 、学生开始在z _ 卜z 乎台自己动手操作。 4 、教师指示：首先把你们的屏幕打开到一个新的z + z 界 厨，两个人台作，其中一个人用z + z 操作，另一个人 拿出纸和笔画图t 2 ，准备好了吗? 昕我要求，听我要 求。准备好以后，( 要求学生甲用教师机，演示在屏幕) 任意硒一条直线a b ，咱们是不是跟他画的一样，直邀 t 3 无意义的问题太多，且重 有不同意见? ( 同时教师做举手的动作) 有没有? ( 重 复次数太多，产生重点的误 复美2 墅咱们烈z 有一个好处在哪? 直线可以向 会。 两端怎样? 学生：无限延长。教师：直线无限延长的状 态把它表示出来，( 学生甲没做到) 怎么办? ( 换学生 i 4 学生延长线段的右端点 乙到教师机演示) 教给他怎么办? 赶快想。在纸上只可变为直线，这是数学的概念 以画成有向线段，( 学生乙延长右端点) 延长右端点， 性错误，只可能变为射线。 教师在此默认为正确，只注 还有没有其他办法? 还有没有? t 4 告诉大家 意操作和表面现象，不注意 信息技术与中学数学、最程整合的案例研究 续表1 9 一个功能： 5 、师带领学生具体实现线段变为直线的每一步操作。教 师：这条鸯线是不是可以向两边无限延伸? 6 、教师：现实生活中到处都是直线的情况( 教师打开汁算 机中的一幅图并手指图闯) ，婆星仕么! 能置岜塞堕! ”公路的两条边，( 动画显示图形，使它变大变小) 公 路鲍煎姿悬丕是趣是垩霞鳇! 堂生i 星et 6 教师：好。 路和下面运动的船的路线的位置是怎样的? 学生：相交 的。咱们把竖真的两条线这样抽象出来看闪动的两条 线什么位置关系? ( 显示动蘧图形) 把它们延长后就相 趸，越丕盟t 7 。 7 、教师演示了些建筑物的图片。楼的边和上面都是一些 线，相交的线组成的，不允许有相交的宜线，世界会成 为什么? 星丕星屋薅嫠垣i 。l 加上差蛰2t 8 a 8