【毕业学位论文】（Word原稿）小学数学教学中信息技术应用策略研究——以“图形与几何”教学为例-优秀教育硕士专业学位论文

附件 1： 全国优秀教育硕士专业学位论文 推荐表 单位名称：宁波大学教师教育学院 填表日期： 2014 年 5 月 12 日 论文题目 小学数学教学中信息技术应用策略研究 以“图形与几何”教学为例 作者姓名 论文答辩日期 学科专业方向 史晓艳 代教育技术 攻硕期间及获得硕士学位后一年内获得与硕士学位论文有关的成果 发表学术论文 (题目，刊名 ,时间，社会影响 ) 2012 年 3 月比较中明异同 融合中求优化 关于“倍的认识”各版本教材编排的比较分析在江东教育研究 第三期中交流发表。 2013 年 12 月找准起点 建构新知 “平均分”教学实践与反思发表于教学月刊（小学数学版） 2013 年 12 期。 论文所产生的实际影响 (对作者工作及所在单位工作 ) 论文 在借鉴已有研究的基础上，首先界定了小学数学教学中信息技术应用策略的定义与内涵；基于该定义，通过对专家的开放式访谈，总结了小学数学教学中信息技术应用的八大策略体系；然后依据八大策略体系设计了调查问卷，根据一线教师对八大策略的应用频率，将小学数学“图形与几何”教学信息技术应用策略修订为五大策略并详细阐述了五大 策略的定义，以及每个策略下面的具体子策略。同时结合自己的教学实践，对形成的五大信息技术应用策略进行了应用探索，以实例的形式呈现各种策略的具体应用，力图“注重实效” 。实践证明 ，这些策略 有效地促进 了 学生“空间观念”的形成，对作者的教学、科研产生了积极的影响；对作者所在单位的教育教学也起到了一定的指导作用。 出版专著 (名称、出版社、出版时间 ) 无 获奖项目 (名称、等级及时间） 2011 学年比较中明异同 融合中求优化 关于“倍的认识”各版本教材编排的比较分析获江东区学科论文 评 比一等奖。 2012 年 9 月比较中明异同 融合中求优化 关于“倍的认识”各版本教材编排的比较分析获宁波市学科论文评比 一等奖。 2013 年 3 月比较中明异同 融合中求优化 关于“ 倍的认识”各版本教材编排的比较分析获浙江省学科论文评比 三等奖。 2014 年 1 月参与的课题小学四年级学生使用量角器的策略研究获宁波市基础教育教研课题二等奖。 2010 年、 2013 年两次获江东区小学数学教坛新秀二等奖。 2011 年获宁波市小学数学教坛新秀三等奖。 2012 年 12 月获江东区学科骨干教师荣誉称号。 2013 年 8 月获江东区优秀党员荣誉称号。 2013 年 7 月成为宁波市“卓越工程”培养对象。 2014 年获宁波市小学数学教坛新秀二等奖。 中文论文摘要(论文选题的意义 ,论文运用的主要研究方法 ,主要研究成果 ,主要参考文献 ) 课程标准（ 2011 年版）提出在数学教学中，课程的设计与实施可以根据实际教学情况合理地运用信息技术，可以为学生创造图文并茂、丰富多彩、自主探究的学习环境，让学生在这一环境中多种感官协同活动，充分调动自我的学习积极性，发挥主动性和自主性。同时，在信息技术支持下，学生通过观 察、实验、探究、猜想、验证、推理与讨论交流等多种方式进行数学活动，积累丰富的数学活动经验，创造性地解决问题。这种“教”与“学”方式的改变， 能够 全面提升学生的数学素养。 基于以上的考虑，本研究根据小学数学“图形与几何”的教学内容特点，对信息技术的应用策略进行了较为系统的探索。在借鉴已有研究的基础上，首先界定了小学数学教学中信息技术应用策略的定义与内涵；基于该定义，通过对专家的开放式访谈，总结了小学数学教学中信息技术应用的八大策略体系；然后依据这八大策略体系制定设计了调查问卷，根据一线教师对八大策略的应用频率，将小学数学“图形与几何”教学信息技术应用策略修订为五大策略；（ 1）课程内容、教材呈现策略；（ 2）化静为动策略；（ 3）自主探究策略；（ 4）变式强化策略；（ 5）学习评价策略。详细阐述了五大策略的定义，以及每个策略下面的具体子策略。 最后笔者结合自己的教学实践，对形成的五大信息技术应用策略进行了应用探索，以实例的形式呈现各种策略的具体应用，力图“注重实效”。运用信息技术的最终目的是为了更好地解决教学上的难点，有利于学生更好地理解与思考。运用信息技术不是用它去替代以前行之有效的教学方式，而是希望解决传统教学难以解决 的问题。 本研究主要采用了文献研究法、问卷调查、专家访谈、课堂观察等方法。 主要的参考文献 ：中华人民共和国教育部：义务教育数学课程标准（ 2011 年版）；吴华，武艳，马东艳：国外信息技术与数学课程整合的研究及启示；余胜泉，吴娟：信息技术与课程整合 网络时代的教学模式与方法；范文贵：小学数学教学论等等。 专家推荐理由 论文 在借鉴已有研究的基础上， 针对 小学 数学“图形与几何 ”教学 的 特点， 对 信息技术应用策略进行了较为系统的探索。 论文 首先界定了小学数学教学中信息技术应用策略的定义与内涵； 然后 基于该 定义，通过对专家的开放式访谈 ， 总结了小学数学教学中信息技术应用的八大策略体系 ；接着 依据八大策略体系设计了调查问卷，根据一线教师对八大策略的应用频率，将小学数学“图形与几何”教学 中 信息技术应用策略修订为五大策略并详细阐述了五大策略的定义，以及每个策略下面的具体子策略。同时结合自己的教学实践，对形成的五大信息技术应用策略进行了 实践探索 ，以实例的形式呈现各种策略的具体应用 。 论文 选题 密切 结合 一线教学 实践，具有非常强的实践价值，研究形成的小学 数学 教学 中 信息技术 应用 策略 对 教学实践具有较强的指导意义 。论文撰写 规范， 逻辑 性强， 反映出作者具有很强的 教学研究 能力，是一篇非常优秀的在职教育硕士学位论文。 专家签字：刘世清 单位推荐意见 学位评定委员会分会主席（签章）： 单位公章 年 月 日 说明：学科专业方向包括教育管理、教育技术、小学教育、学前教育、特殊教育、心理健康教育、科学与技术教育和学科教学，其中学科教学要说明具 体方向，如学科教学（数学）。本表可复印、附页。 分类号： _ 密 级： _ ： _ 单位代码 ： _ 硕士专业学位论文 论文题目： 小学数学教学中信息技术应用策略研究 以“空间与图形”教学为例 学 号： _ 姓 名： _ 专业学位类别： _ 专业学位领域： _ 学 院： _ 指 导 教 师： _ 合 作 导 师： _ 论文提交日期 ： 2013 年 4 月 11 日 史晓艳 公开 1 1 6 4 6 晓艳 教育硕士 王海燕教授 教育技术学 教师教育学院 A s 315211， 013 创 性 声 明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得宁波大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在 论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 签名： _ 日期： _ 关于论文使用授权的声明 本人完全了解宁波大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 （保密的论文在解密后应遵循此规定） 签名： _ 导师签名： _ 日期： _ 小学数学教学中信息技术应用策略研究 以“图形与几何”教学为例 宁波大学硕士学位论文 要 课程标准（ 2011 年版）指出：“数学课程的设计与实施应根据实际情况合理地运用现代信息技术。”在教学中运用信息技术为学生创造图文并茂、丰富多彩、自主探究的学习环境，让学生在这一环境中多种感官协同活动，充分调动自我的学习积极性，发挥主动性和自主性。同时，在信息技术支持下，通过观察、实验、探究、猜想、验证、推理与交流等多种方式进行数学活动，积累多样化的数学活动经验，创造性地解决问题。通过这种教与学方式的改善，为学生数学素养的全面 提升提供有力的支持。 基于以上的考虑，本研究根据小学数学“图形与几何”的教学内容特点，对信息技术的应用策略进行了较为系统的探索。在借鉴已有研究的基础上，首先界定了小学数学教学中信息技术应用策略的定义与内涵；基于该定义，通过对专家的开放式访谈，总结了小学数学教学中信息技术应用的八大策略体系；然后依据这八大策略体系制定设计了调查问卷，根据一线教师对八大策略的应用频率，将小学数学“图形与几何”教学信息技术应用策略修订为五大策略；（ 1）课程内容、教材呈现策略；（ 2）化静为动策略；（ 3）自主探究策略；（ 4）变式强化策 略；（ 5）学习评价策略。详细阐述了五大策略的定义，以及每个策略下面的具体子策略。最后笔者结合自己的教学实践，对形成的五大信息技术应用策略进行了应用探索，以实例的形式呈现各种策略的具体应用，力图“注重实效”。运用信息技术的最终目的是为了更好地解决教学上的难点，有利于学生更好地理解与思考。运用信息技术不是用它去替代以前行之有效的教学方式，而是希望解决传统教学难以解决的问题。 关键词： 小学数学， 图形与几何教学， 教学策略， 信息技术应用 011) of in to of to do in 波大学硕士学位论文 so on a of of a of to of of it of on to of of it of of in on it is of of in on to a on of of to (1) (2) to (3) To (4) to (5) on of as as my it is of of of to in of a of a of is is to in to in of to it to a we to of 波大学硕士学位论文 1 目 录 1 问题的提出 . 3 究缘起与意义 . 3 究缘起 . 研究的意义 .究的目的与研究问题 . 4 究目的 . 研究问题 . 相关研究 . 5 息技术与小学数学课程整合研究 . 5 学数学“图形与几何”教材内容分析及特点 . 6 学生的几何思维水平分析 . 6 息技术在小学数学教学中的作用 . 7 学数学课堂教学中应用的信息技术类型 . 7 3 小学数学信息技术应用策略研究的指导理论 . 8 构主义理论 . 8 知同化论 . 8 导 主体教学理论 . 8 元智能理 论 . 8 4 小学数学“图形与几何”教学中信息技术应用 调查分析 . 9 关概念界定 . 9 息技术 . 教学策略 . 10 息技术应用策略 . 10 学数学“图形与几何”教学中信息技术应用策略的专家访谈 . 11 谈的目的和内容 . 11 谈的实施 . 11 谈的结果 . 11 学数学“图形与几何”教学中信息技术应用策略的问卷调查 . 12 宁波大学硕士学位论文 2 查问卷的开发 . 12 查问卷的实施 . 13 查结果分析与讨论 . 13 5 小学数学“图形与几何”教学中信息技术应用 策略实施 . 18 程内容、教材呈现策略 . 18 静为动策略 . 20 主探究策略 . 24 式强化策略 . 25 习评价策略 . 26 6 结论与展望 . 29 究结论 . 29 究的不足之处 . 29 研究的展望 . 29 参考文献 . 30 附录 A：小学数学“图形与几何”教学中信息技术 应用策略访谈纲要 . 32 附录 B：小学数学“图形与几何”教学中信息技术应 用策略调查问卷 . 32 在学研究成果 . 34 致 谢 . 35 宁波大学硕士学位论文 3 1 问题的提出 究缘起与意义 我国国家教育部在 2005 年启动全日制义务教育数学课程标准（实验稿）的修订工作，并在 2011 年底正式颁布义务教育数学课程标准（ 2011 年版）（以下简称“ 2011 版”）。在 2011 版其中进一步明确了信息技术的主要功能为“向学生提供并展示多种类型的资料，包括文字、图像、声音、图像等，并能灵活呈现选择与选择呈现，可以创设、模拟多种好多种与教学内容适应的情境，能为我们学生从事进行数学探究提供重要的工具， 可以同时使得相距千里的学生个体展开面对面交流” 1。另外 “要充分考虑信息技术对小学数学学习内容和模式的影响，开发面向学生提供丰富的学习资源，把信息技术作为学生学习数学和解决问题的重要工具之一，有效地改进数学教与学的方式，使学生内心愉悦并投入到探索性的数学活动中去。” 2 本论文选题正是基于“新课标下对信息技术重新定位”这样一个大背景下提出的。 究缘起 信息技术从上世纪 90 年代开始快速发展，一定程度上改变了学科知识传播与信息交流方式。同时，信息技术在数学教学中的广泛应用，也引起了课堂学习环境、学习资源和学 习方式的极大改变，为了适应这一发展趋势，各个国家的数学课程标准中都进行了相关信息技术与数学课程的有效整合。 英国在新数学课程标准指出：现代信息技术可以被支撑于数学教学中并对学生的学习提供帮助，使计算机知识和数学知识相互支持，并给学生提供适当的机会发展应用信息技术学习数学的能力。 3 美国在数学课程标准 2000 年版中指出：科学技术在数学课程中地位很重要，强调科学技术与数学教学过程的结合，提供了大量的形象化、具体化电子版的数学案例，使教师懂得如何在教学实践中充分运用信息技术。 4 我们国家数学新课程标准（ 2011 版 ）中明确指出：信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及教学方式产生了很大的影响。数学课程的设计与实施应根据实际情况合理地运用现代信息技术，要注意信息技术与课程内容的整合，注重实效。 5 所以，各个国家在课程标准中都或多或少地提到了如何把信息技术与数学课程进行整合，并对信息技术进行了重新定位，把信息技术视为一线教师从事教学实践与研究的辅助性的工具，同时还把信息技术视为学生从事数学学习活动的辅助性的工具。这种定位看似把信息技术的地位放低了，但实质上更加理性地确定了信息技术在帮助“教师教”、“学生学” 的过程中发挥着更强优势和特色，并且在教学中显示出了强大的生命力。 然而国内目前针对中小学的具体学科，尤其是针对小学生的数学课程学科来说，全面地、系统深入地研究信息技术的课堂教学应用，还做得不够具体与生动。大多数很多教师对技术的运用仍然只停留于将新技术结合于传统技术媒体之中，并未充分发挥新技术应有的积极作用，也未能全面实现运用技术为学生创造出更多的学习机会，很大程度上只是“在数学教学过程中，简单地将信息技术作为缩短思维过程、加大教学容量的工具” 6，使得学生没有时1 中华人民共和国教育部义务教育数学课程标准（ 2011 年版） S北京：北京师范大学出版社， 2012 2 中华人民共和国教育部义务教育数学课程标准（ 2011 年版） S北京：北京师范大学出版社， 2012 3 吴华，武艳，马东艳国外信息技术与数学课程整合的研究及启示 J辽宁师范大学学报 (社会科学版 )， 2008（ 5）：73 76 4 郑毓信美国数学课程标准（ 2000）简介 J中学数学教学参考， 1999 5 中华 人民共和国教育部义务教育数学课程标准（ 2011 年版） S北京：北京师范大学出版社， 2012 6义务教育数学课程标准修订组义务教育数学课程标准（ 2011 年版）解读 M北京： :北京师范大学出版社， 2012 宁波大学硕士学位论文 4 间与精力去感悟领悟这些内容产生的原因，更没有想象 性去思考问题产生的缘由，进而没有实现培养学生终身的学习态度，以及创新能力、学生的信息素养的提高，因此作为学校数学教育的主阵地 数学课堂教学，如何合理地利用信息技术以达到提高教学效果的目标，已经成为我们基础教育无法回避的重要课题。 究的意义 （ 1）小学数学教学信息技术应用策略，特别是以“图形与几何”教学为例的研究，可以为一线的教师提供直接的有效应用信息技术的实践指导，从而推动信息技术在小学数学教学中的有效应用以提高教学质量。 教学中信息技术应用策略是对信息技术教学应用的实施蓝图设计，教师的信息技术应用策略 水平在很大程度上，决定着信息化教学与教育教学改革的成效。然而，当前国内的信息技术应用策略研究较多的停留在理论层面缺乏系统的实证研究，本研究试图在理论研究的基础上，通过对一线 教师 进行调查、专家 访谈 等实践调研，总结出在小学数学“图形与几何”教学中信息技术应用策略的类型，为一线教师的信息技术应用决策提供实质性的参考。 （ 2）“图形与几何”信息技术应用策略的研究将有助于教师如何有效地开展相关部分的课堂教学。 本研究主要立足于小学数学“图形与几何”教学中信息技术应用策略的新情况，通过相关理论研究与当前实践情况的分析探 索信息技术应用策略的基本概念、内涵与特征，同时进一步分析信息技术应用策略的基本类型，分析信息技术应用策略的基本框架，进一步提高人们对小学数学教学中信息技术应用策略的认识，同时丰富信息技术与课堂整合的认识与实践，从而促进小学数学课堂的有效发展。 （ 3）信息技术应用策略研究能为小学数学教师的信息技术应用提供参考依据。 目前，我国的现代化教育建设的重心，逐步向信息技术应用能力的建设及其应用效果的评估转移，而一线教师的信息技术应用能力及其信息化教学专业化发展成为了该阶段的工作重点。所以对信息技术应用策略的研究，给小 学数学教师信息技术的应用能力培养以及专业化的发展，提供了直接的参考依据。 究的目的与研究 问题 究目的 本研究 的目标力 图 构建小学数学“图形与几何”课堂教学中信息技术的应用策略，为我国小学数学教师在教学中如何有效地应用信息技术提供参考依据，能更有效地帮助学生建立时空观念与抽象思维。具体来说，本研究的目的为： （ 1）构建小学数学“图形与几何”课堂教学中的信息技术应用策略； 结合理论研究，主要通过实践调查，总结归纳等构建起小学数学“图形与几何”课堂教学中的信息技术应用策略。 （ 2）在实践中验证信息技术应用策略的 有效性； 结合自己的教学实践，选择部分策略在小学数学“图形与几何”教学中实施，验证其有效性。 （ 3） 总结归纳 出 若干条信息技术在小学数学“图形与几何”课堂教学 中 的应用策略。 究问题 为了达到以上的研究目标，本研究试图探讨并回答以下问题： （ 1）小学数学信息技术应用策略的定义与内涵？ （ 2）小学数学“图形与几何”课堂教学中存在哪些信息技术应用策略，这些信息技术应用策略在课堂教学的应用情况如何？特别是在不同的年段（第一学段、第二学段）中的应宁波大学硕士学位论文 5 用情况？ （ 3）信息技术应用策略在小学数学“图形与几何”课堂教学的应用范 围有哪些？具体实施的信息技术应用策略有几条？ （ 4）信息技术应用策略在小学数学“图形与几何”课堂教学变革中起什么作用？ 2 相关研究 息技术与小学数学课程整合 研究 信息技术与课程整合意味着在已有课程的学习活动中结合信息技术的使用，以便更好地完成课程目标、培养学生的创新精神和锻炼实践能力，它是在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。信息技术与课程整合强调信息技术要服务于课程，强调信息技术应用于教育。信息技术与课程整合的本质与内涵 是要求在先进的教育思想、理论的指导下（尤其是主导 主体教学理论的指导下），把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具、丰富的教学环境的创设工具、并将这些工具全面运用到各学科教学过程中，使各种教学资源、各个教学要素和教学环节，经过组合、重构，相互融合，在整体优化的基础上产生聚集效应，从而促进传统教学方式的根本变革（也就是促进以教师为中心的教学结构与教学模式的变革），从而达到培养学生创新精神与实践能力的目标 7。 目前 根据文献资料， 信息技术与数学课程整合 主要 有以下两种方式： （ 1）把信息技术作为 教师 教学 的 辅助工具 此种方式 最常用的模式 为 “情境 探究”模式。这种模式 把 信息技术作为 教师 教学的辅助工具，利用信息技术充分展现学习内容，为学生提供一个可互动的学习情境 8。 （ 2）把信息技术作为 学生 学习的资源和认知工具 此种 方式是把信息技术 视为 课程的学习内容 和 获取资源的工具、作为情境探究和发现学习的工具、作为协商学习和交流讨论的通讯工具、作为知识构建和创作实践工具、作为自我评测和学习反馈工具。根据信息技术作为认知工具的应用环境和方式的不同，又可以分为不同的整合模式。数学课程整合中多采用“资源 利用 主题探究 合作学习”模式。这种模式是通过社会调查、确定主题、分组合作、收集资料、完成作品、评价作品、意义建构等环节完成学习任务 9。 小学数学 课堂 教学与信息技术的整合， 本质上 是根据小学数学 “图形与几何” 学习内容的具体需要，利用信息技术以灵活多样的方式向小学生提供图形、表格、文字或数学符号等多种表征 ，把隐性的数学 几何 关系显性化， 努力 为小学生创设具有挑战性的数学学习环境， 并 提供 给他们 探索发现数学规律、揭示数学本质的 学习 机会；利用信息技术构建 起 学生自主探 索的学习环境，成为学生探究数学 知识 的重要工具；创设有 直觉、有操作、有猜想、有计算的学习程序。由于信息技术能在有限的时间内提高教育信息传递的效率和质量，在课堂教学中使小学生能利用多种感知手段获取各种表象，从而丰富学生的想象力， 加 大学生的信息量，促进小学生数学创造 能 力的形成和发展，提高学习效率，使信息技术对小学数学学习 ，尤其7 余胜泉，吴娟信息技术与课程整合 网络时代的教学模式与方法 M上海教育出版社， 2005（ 1）： 20 21 8 解 月光等信息技术教学应用研究 M北京：人民教育出版社，（ 2005）： 222 9 解 月光等信息技术教学应用研究 M北京：人民教育出版社，（ 2005）： 222 223 宁波大学硕士学位论文 6 是“图形与几何”方面 产生积极影响，提高学生 空间观念的形成 。 总之，在信息技术与小学数学 课堂教学整合 的过程中，应尽可能地发挥信息技术的作用，提高信息技术整合的有效性，以符合 小学数学 学科特点 以 及学生发展 的 需要。 学数学“图形与几何”教材内容分析 及特点 小学数学图形与几何的核心目标是：帮助学生建立空间观念，注重培养学生的几何直观与推理能力，并积累几何活动经验。在这一目标下，以直观几何、实验几何为主线，涉及度量几何内容，并注意与演绎几何的衔接，通过“图形的认识、测量、图形的运动、图形与位置”四条线索展开“图形与几何”内容，在遵循学生认知发展特点的基础上，采取螺旋上升的组织方式，逐步推进教学内容。 第一学段的主要内容是：认识简单几何体和平面图形，感受平移、旋转、对称现象，学习描述物体相对位置的一些方法进行简单的测量活动建立初步的空间观念。 第二学段的主 要内容是：了解一些简单几何体和平面图形的基本特征，进一步学习图形变换和确定物体位置的方法，发展空间观念。 事实上，小学“图形与几何”的教学内容经历了从偏重求积计算发展到增加图形的概念和性质、从偏重知识传授转变到重视空间观念的培养的变化过程。教学内容逐步与日常生活、学生体验相融合，将图形与几何学习的视野拓展到学生生活的现实空间。同时，逐渐重视“直观感知”和“操作确认”环节，培养学生观察和认识周围事物形体特征的意识，倡导学生使用自主探索、合作交流与实践创新的学习方法，发展学生的几何直观和推理能力。 学生的几何 思维水平分析 儿童的几何思维水平的发展有明显的阶段性，而这个水平的发展不仅依赖于儿童逐渐心理的成熟，更依赖于教师的教学组织。因为教师可以将某一级水平的学习降低到较低水平来组织，所以了解儿童几何思维水平的发展对教师组织图形与几何教学非常有价值。 在 20 世纪 50 年代末，范西尔夫妇在格式塔心理学和皮亚杰发生认识论的基础上提出几何思维水平的理论。那么从小学生几何思维水平的发展看，大致有以下阶段 （见表 ： 表 学生几何思维水平的发展 阶段 10 发展阶段 具体 表现 推理的对象及产物 水平 0： 前认知 通过整体轮廓辨认图形，只注意形状直观特征的某些部分，不能认识到其中的组成部分。 学生的推理对象是具体的形象或触觉的刺激，推理的产物是直观上被识别为“相同形状”的一组图形。 水平 1： 视觉 按照外观识别图形，在心理上