现代信息技术有效整合的理论与实践研究》实施方案.doc

中学数学教学与现代信息技术有效整合的理论与实践研究课题实施方案摘要随着信息技术在教育领域中应用的不断深入，导致教学手段、教学方法、教学形式、课堂教学结构等方面发生了深刻的变化，从而促进了教育思想和教学理论的变革和发展。信息技术和数学教学、学习理论的不断发展与结合，更是引发了数学教学理念、教学模式、学习方式和方法的深刻变革，在改变数学的教学方法中显示了无可比拟的强大优势。“当代信息技术的发展和普及，将成为人类文化发展中的第三个里程碑。”数学课程教育改革已经在我国各省区开展，为信息技术与数学教学整合的发展提供了指导和契机。数学课程标准中的基本理念之一就是“注重信息技术与数学课程的整合” ，并在教学理念、教学建议、教学评价、教材编写等方面提出了具体的建议。通过对信息技术与中学数学教学整合的研究，真正发挥信息技术在数学教学中的作用，根据学生身心发展的特点，改变以往的教学方式，构建以学生为主体、学生主动参与为基础的教学模式，以达到在数学教学中培养学生创新精神、实践能力和信息素养的目的。本课题组期望在阅读了关于信息技术与数学教学整合的相关文献的基础上，运用现代教育理论，采取文献法、行动研究等研究方法，对信息技术与中学数学教学整合的背景、意义、理论和存在问题等方面进行分析，并结合课题参与人多年的教学实践经验及数学学科本身的特点，进行了信息技术与数学教学整合下的教学实践研究，以期能得出信息技术与数学教学有效整合的教学方式和教学策略，给一线数学教师以引领、借鉴和指导，推进数学课程改革进程。关键词：信息技术；数学教学；有效整合；理论与实践一、问题的提出（一）论文的选题与研究背景在人类文明的发展跨入21世纪以后，以计算机技术和网络技术为核心的信息技术得到了迅猛发展，社会逐步迈进以知识和创新应用为代表的知识经济时代，自从信息技术进入教育领域以来，对教育也产生了革命性的影响。目前，全世界都在大力推进教育信息化，现代信息技术与学科教学整合也已成为我国基础教育课程改革的热门话题。长期以来，我国中小学数学教学仍然是以教师的教为中心，过分强调接受和掌握，压抑了学生学习数学的兴趣和热情，极大地束缚了学生个性化学习的发展。在提升素质教育中，要培养有用有为人才，构建信息技术与教学整合的全新课堂教学方式成为当前和未来信息化发展的必然趋势。关于信息技术与学科教学整合的理论研究已经很多，但是从具体学科的特点来研究，特别是关于信息技术与数学教学有效整合的实践研究相对较少。在信息技术与数学教学整合过程中，信息技术角色如何定位?如何发挥信息技术的作用使之更有助于培养学生的创新能力和实践能力?弄清这些问题对于数学教育实践具有重要的指导意义。在这种形势下，我们确定将信息技术与中学数学教学有效整合的理论与实践研究作为研究课题，课题组结合新课标北师大版必修（3、4、5）和江西省义务教育课程标准试验教科书北师大版八年级（下册）、九年级(上册)数学等教材，对整合的具体实施进行深入的理论思考和实践探索，以期促进真正、有效的整合的开展.，并从案例分析中得出相关结论：1、信息技术与数学教学进行有效整合的原则和策略；信息技术融入数学教学的必要性和整合的时机；2、从现实性、直观性、工具性三角度考虑信息技术与数学学科的整合内容；3、结合授课模式来合理的选用整合手段；（二）研究意义及价值信息技术与中学数学教学的有效整合从属于信息技术与中学学科教学整合这个大范围，但又具有自己的特点，我国教育界在借鉴国外发达国家的先进的整合理论和经验的基础上，已初步形成了自己的整合理论，如何把理论合理有效的运用于教学实践，是个迫不及待的事情，所以，系统地研究、总结教学实践中出现的问题和解决方案，对推动教学改革具有重大的理论和现实意义。1.理论意义在于：（1）信息技术与数学教学的有效整合是适应新课程改革的需要普通高中数学课程标准指出:“现代信息技术的发展将对数学教育的价值、目标、内容以及学习和教学的方式产生重大影响。数学课程要重视运用现代技术手段，特别是要充分考虑计算机(计算器)对数学学习的影响，把现代技术作为学生学习数学和解决问题的强有力的工具，使学生从大量繁杂、重复的运算中解放出来，将更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。可见，信息技术与数学课程整合是新课程改革的必然，是数学课程改革与教育信息化中的一项重要任务。（2）信息技术与课堂教学的有效整合是新型教学结构构建的必要条件之一为推进我国教育的深化改革，以利于具有创新精神、创新能力的人才的成长，创建既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体作用的新型教学结构，是当前各级各类学校深化学科教学改革的主要目标。作为教学系统的教师、学生、教材与媒体四要素，各自有完全不同的作用，彼此之间有完全不同的关系，从而形成教学进程的一种稳定结构，即既发挥教师主导作用又充分体现学生主体作用的新型教学结构，要实现这样的教学改革目标，就离不开信息技术与各学科教学的整合。信息技术与学科教学整合可为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境，这可以通过以计算机为核心的信息技术的各种特性加以证明。2.现实意义在于：（1）信息技术的直观形象性，有利于激发学生的学习兴趣。柏拉图曾说：兴趣是最好的教师。多媒体逼真的画面、鲜艳的色彩、美妙的音乐、生动的解说，能在学生的大脑皮层引起兴奋，形成深刻的记忆。这种注意力的高度集中和浓厚的学习兴趣，在掌握概念等枯燥的基础知识的过程中尤为重要。在中学生的头脑里，他们的知识储备比较少，形象思维占主导地位，他们的抽象思维过程仍然离不开具体形象的支持。采用多媒体教学，能把高度抽象的知识直观的显示出来，有助于学生了解其本质属性；（2）探求信息技术与数学教学的有效整合，有利于优化数学学科的教学方法。信息技术与数学课堂教学的有效整合遍布课堂活动的各个方面，它可以通过网络资源和平台将教学内容、教学活动、师生交流、反馈评价等有机的融合在一起，为教师的教学设计和学生的自主学习都提供了可行的平台。但是，在实际的教学中，信息技术与数学教学的整合究竟要如何进行，才能使教学更有效，本课题试图在研究的过程中找到适当的整合方法；（3）信息技术大容量性，有利于提高课堂教学效率。利用计算机辅助教学减少了传统教学中教师讲述时所消耗的时间，学生在课堂上有更多的时间思考和分析，教师有更多的时间来增加教学内容和解答学生的问题；针对有些板书，可以直接放映，直观易懂，不需要教师费力解说；利用计算机辅助教学信息反馈和传递速度都很快的特点，及时了解学生上课、练习情况，从而及时反馈课堂教学中存在的不足，查漏补缺；因此，计算机辅助教学能充分利用课堂上的每一分钟，增大了课堂容量，有利于提高课堂教学效率。3、研究价值（1）培养学生掌握信息时代的学习方式：会利用资源，学会在数字化情境中进行自主发现的学习；学会利用网络通讯工具进行协商交流，合作讨论式的学习；学会利用信息加工工具和创作平台，进行实践创造的学习；（2）通过研究与实践，开发基于现代信息技术环境下新一代教学资源；（3）在学校培养一批基于现代信息技术环境下的科研型骨干教师。（三）文献综述（国内外研究现状）1.国外发展现状美国数学教师委员会认为“现代信息技术是数学教学中的基本要素，通过合理地使用技术，学生能够学习更多的数学知识并增强学生的数学学习。”由美国科学促进协会等12个机构在1985年制定的“2061计划”提出信息技术与各学科相整合的理念。日本 1999 年公布的高等学校学习指导要领 从 2003 年开始实施，其大纲中许多内容涉及信息技术在数学中的使用；日本的信息技术与数学教学整合的应用比较全面，达到了很高的层次。信息技术不仅是辅助数学教学、学习的工具，也是师生交流、评价的工具。英国历届政府都十分重视信息技术的发展，一直把信息技术作为数学教学的关键技能之一。在 1999 年的数学标准中，信息技术的使用几乎是每个标准的目标之一。以上各国对信息技术与中学数学教学整合的认识以及发展情况，为我们提供了研究上的借鉴。2.国内发展现状从 1980 年初微型计算机引入我国起，我国的 CAI 直接进入了微型计算机的时代。1990年中期以后，微型计算机大量进入我国中小学，刚开始的应用是 BASIC 程序教学和文字处理，后来逐渐应用于辅助学科课堂教学。1998年全国中小学计算机研究中心的研究人员第一次提出了“课程整合”的概念，并于1998年6月开始设立“计算机与各学科课程整合”课题组，1999年1月，全国中小学计算机研究中心组织召开了有数十所学校参加的“计算机与各学科课程整合”项目开题会，“课程整合”项目开始走向有组织的研究阶段。2000年10月，教育部部长陈至立在“全国中小学信息技术教育工作会议”上发表讲话，提出要“努力推进信息技术与其他学科教学的整合，第一次从政府的角度提出了“课程整合”的概念，并由此引发了从政府到民间的全国性“课程整合热”。2002年教育部基础课程教材发展中心启动了“Z+Z智能教育平台运用于国家数学课程改革的实验研究”课题。这些研究项目的进行加速了我国信息技术与数学学科教学整合的进程。以上国内研究表明，信息技术与数学教学整合得到了上至国家教育部门，下至普通数学教师的普遍重视，并己付诸于行动，而且整合角度丰富多样。（四）相关概念的界定1、信息技术信息技术 (InformationTechn。10gy，简称IT)，作为一个专门术语，是指运用各种技术处理和分析信息。它主要是借助计算机和通信技术，通过计算机技术、多媒体技术和网络技术，来开发的一些针对信息处理的软件。是研究信息的产生、获取、度量、传输、变换、处理、识别和应用的科学技术。从广义的角度来考虑，信息技术是指通过各种方法和手段，并借助一些工具和技能来扩展人类的信息。一方面是运用以信息技术为载体的现代教育技术和资源来实施对学生的能力的培养；另一方面是指在“信息时代”背景下对教师和学生能力的要求和质量，教师培养学生的方法、途径、模式的能力，学校培养学生的资源的能力等都应该有时代气息。本课题着重研究广义上的信息技术对数学教学的辅助作用。2、数学教学我国学者认为：“教学是教师与学生以课堂为主渠道的交往过程，是教师的教与学生的学的统一活动。通过这个交往过程和活动，学生掌握一定的知识和技能、形成一定的能力和态度，人格获得一定的发展。教学既是科学，又是艺术。”数学教学的本质是一种活动，是教师和学生之间互动的过程。学生要在数学教师的指导下，积极主动地掌握数学知识、技能、发展能力、形成积极、主动的学习态度，同时使身心获得健康发展，数学教学过程也是师生共同发展的过程。3、整合全国中小学计算机教育研究中心指出：所谓(信息技术与)学科教学的整合，就是要把各种(信息)技术手段完美地融合到教学过程中，就像在教学中使用黑板和粉笔一样自然、流畅。本课题组认为主要包含以下两方面的内容：（1）指信息技术教育课程的目的、任务与学科教学课程的目的、任务整合在同一教学过程中；（2）指以信息技术的应用与课程教学过程优化的整合。如通过信息检索、学生自主探究学习、师/生互动交流、多媒体演示等手段实施教学整合。二、本课题研究的主要内容与基本思路（一）课题研究的主要内容主要是指数学教学的部分环节如何与现代教育技术有效整合，着重研究整合点和整合度以及整合的必要性和效能性。研究范围是初中、高中各年级的数学教学。（二）课题研究的基本思路课题组成员首先学习如数学课程论、数学教学论、数学学习论、中学数学与信息技术整合理论的研究等相关文献，提炼出“信息技术与数学教学整合”的概念、现状、意义等理论；掌握现代信息技术手段，一切从效果出发，挖掘现代信息技术与数学教学各个环节的整合点，以达到最大限度地有效地利用现代信息技术的目的；重点研究传统教学手段难以达到或不能达到而现代信息技术特有的教学效果；在总结已有优秀研究成果的基础上对整合的优势和存在问题进行分析、总结，最后提出信息技术与数学教学整合的原则、策略和对课题研究的思考。三、本课题研究的重难点与创新之处（一）课题研究的重难点研究的重点是在数学教学中科学合理地使用现代信息技术手段，以充分调动学生学习的积极性，倡导学生在学习中的相互合作，培养、提高学生分析和解决实际问题的能力；通过研究积累典型的、优秀的教学课件、案例、反思等教学资料，为校本课程的开发提供相关资源；通过研究能使数学教师的教育教学理念和观念不断更新、完善和提高；研究的难点是通过信息技术尤其是多媒体技术与数学课堂教学在各个环节上的整合，丰富课堂教学内容和手段，使数学教学效益达到最大化；（二）研究的创新之处本课题试图通过查阅大量的文献资料，在总结已有优秀成果的基础上，从信息技术与中学数学教学整合的实践入手，进行信息技术与数学教学整合的案例分析，从而得出信息技术与中学数学教学有效整合的教学模式的相关案例。 四、本课题的研究的主要方式、方法本课题主要采用行动研究法、文献研究法、文本分析法、调查研究法、实验研究法、案例分析法等研究方式和方法，从信息技术与中学数学教学整合的实践入手，通过案例以及课堂的教学实践，并采用问卷调查、深度访谈、课堂观察等形式，对整合过程进行深入的分析，从而对教学的有效整合进行思考，并针对特定的现象给出自己的建议。五、时间进度安排（实施步骤）第一阶段：课题申报、立项阶段（2012年4月2012年5月）1、理论分析与研究，从教育学、心理学角度研究实验的理论依据；2、进行课题论证与设计，组建课题组，制定研究方案，完成课题立项；第二阶段：课题准备阶段（2012年6月2012年8月）1、课题组成员分工，明确课题研究的目的、意义、研究的主要内容及预期目标；2、选择、确立试验教师和班级，对课题人员进行培训；第三阶段：课题初步研究阶段（2012年9月2013年8月）1、分类分头行动收集有助于数学教学的相关网站，构建开放式的网络资源库；2、探索、总结信息技术与数学教学有效整合的方式和教学方法；3、根据学科的各章节特点，设计制作科学、合理、实用的教学课件；第四阶段：课题研究实施阶段（2013年9月2014年1月）1、探索现代信息技术环境下的数学教学，总结出二者有效整合的策略和原则；2、开展优质课竞赛、课件评比、论文评选等活动促进课题研究的有效开展；3、做好课题研究过程中的材料积累工作，搜集实验对象相关资料，并对上述材料进行有效的整理、统计和分析；写出专项实验报告及阶段性小结，形成阶段性成果；第四阶段：总结与结题阶段（2014年2月2014年4月）1、实验教师整理材料，交流经验，撰写论文，得出结论，并分析结论的可行性；2、做好上级部门对本课题的评估、验收前的各项准备工作。六、预计研究成果及形式主 要 阶 段 性 成 果序号研究阶段起止时间阶段性成果名称成果形式负责人12012年 4 月至2012年 5 月课题研究报告申请报告胡青柏、黄树华22012年 6 月至2012年 8 月课题理论综述调查报告黄树华、乐军民32013年 7 月至2013年 8月课题中期报告，有效整合教学模式、课件、论文汇编阶段性小结(中期报告)乐军民、李建顺蔡全华、乐建平42014年 2 月至2014年 4 月中学数学教学与现代信息技术有效整合的原则和策略、结题报告结题报告胡青柏、黄树华最 终 研 究 成 果序号完成时间最终成果名称成果形式负责人12012年 4 月至2012年 5 月课题研究报告申请报告胡青柏、黄树华22013年 7 月至2013年 8月课题中期报告，有效整合教学模式、课件、论文汇编阶段性小结(中期报告)乐军民、李建顺、蔡全华、乐建平32014年 2 月至2014年 4 月课题研究整理、结题报告结题报告胡青柏、黄树华七、主要参考文献1钟志贤,教育技术与信息化教育:概念、范畴与作用EB/OL,九江市现代教育技术课题研究培训班资料汇编2何克抗.对美国信息技术与课程整合理论的分析思考和新整合理论的建构J.中国电化教育.2008（7）3孙名符,刘岗.国家基础教育课程改革中信息技术与中学数学课程整合的若干思考J.电化教育研究.2005,14 刘晓玫、刘志菡.论信息技术与中学数学课程整合的意义和存在的问题J.课程教材教法，2006，26(2)5王继新.信息化教育概论M.武汉.华中师范大学出版社.20066何棋，范登晨.信息技术与高中数学课程整合的实践研究J.中国电化教育 2007（9）7王晓素、师书恩，信息技术与课程整合的模式研究J，中小学信息技术教育，2004，78数学教育心理学M 俞平.广西教育出版社.2004:389李天龙.信息技术环境下建构主义学习理论对学习的影响J.西安邮电学院学报,2007（7）：10袁智强. 信息技术与高中数学新课标教材整合的比较研究J.数学教育学报 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1、硬件