《运用多媒体技术,实施开放性数学教学模式》

1、运用多媒体技术，实施开放性数学教学模式课 题 设 计江苏省前黄高级中学课题组一、研究背景及意义长期以来，数学课程总是强调它的“逻辑性”、“演绎性”、“封闭性”。1971年，以岛田茂为首的一个日本学者群体率先研究“开放性问题”（open ended problem），于1977年发表了名为算术、数学课的开放式问题改善教学的新方案的报告文集，从此开放性问题成为数学教育的一个研究热点。在我国，随着应试教育向素质教育转轨，数学教育工作者对开放式的数学教育作了积极的探索，但开放性程度仍然不能满足教育改革的需要，因此进一步探讨开放性数学教学模式，全面提高教学质量，更好地培养学生的创新思维能力，具有十分重要

2、的意义。多媒体技术这一现代化的教育方式已逐渐被大家所熟悉。在传统的课堂教学中，教师组织教学很难突破时间和空间的限制，使许多知识难以进入课堂。开放的社会就需要有开放的观念和意识。教育要做到面向现代化，面向世界，面向未来，就必须是一个开放的体系。通过利用多媒体技术，实施开放性数学教学，把教学的教案、教学过程、教学方法、数学思想、国际数学问题等在Internet国际互联网上开放，使学校的围墙、教室的大小、时空的限制不再成为制约的因素。由于开放性数学教学是学生主动建构、积极参与的过程，是学生探索和创造的过程，它能为学生提供更多的交流和合作的机会，为充分发挥学生的主体作用创造更有利的条件，从而培养学生的

3、探索开拓精神和创造能力。二、课题研究的指导思想和理论基础1、课题研究的指导思想开放性数学教学是充分建立在对学生学习过程的认识上的一种模式，它旨在打破以教师为中心，视学生为接受知识的容器、扼杀学生发展空间的封闭型教学模式。在课堂内容上，它努力贯穿数学开放的理念，在数学基本知识、数学基本思想方法及数学基本观念三个层面上进行发散性教学。以三基为内核，通过开放性教学向外拓展，使学生学会阅读、学会整理、学会迁移、学会探索、学会总结、学会评价。在课堂形式上，允许多向交流，如利用一些素材和资料进行独立的探究，或通过因特网等与他人进行交流，包括学生与学生之间的交流，师生之间的交流，学生与书本之间的交流（即能提

4、出与书本上不同的看法）间的关系相对平等，教师的主导作用发挥在对学生主体精神的调动上。2、课题研究的理论基础（1）学生学习时表现出的强联结心理和学生的自我意识为开放性数学教学提供了心理学依据。第一：知识的表征是当代信息加工心理学的一个核心概念。正如著名的认知心理学家J·R·安德森（J·R·Anderson）认为：“通过以多种方式应用我们从自己的经验中获得的知识，认知才得以进行。理解知识如何应用的前提是理解它如何在人脑中表征的。”现代信息加工心理学家一般认为：知识分为两大类：陈述性知识和程序性知识。陈述性知识主要以命题网络或图式表征，即一个人贮存于长时记忆中

5、的陈述性知识本质上是一些由命题组成的知识网络结构或围绕某些主题组织的分层的认知图式。程序性知识以产生式系统表征，产生式镶嵌在命题网络之中。当某个命题被激活后，就会产生相互自由联想现象，从而激活另一些命题，进入新的命题网络或图式中。这种在学习时表现出的强联结心理，把一些直线型的知识拓展为具有强结合力的立体交叉、相互渗透性的知识网络结构。第二：心理学研究的成果表明：小学生升入初中后，就出现了强烈的独立自主的需要，在高中阶段又有了进一步的发展。他们希望摆脱成人的束缚，作为一个独立的个体与成人建立一种平等的关系，他们要求自己的事由自己来做。在这一时期，琐碎的说教、过多的限制会使他们反感。这就是初高中学

6、生自我意识的心理特征，包括自我认识、自我体验、自我调控、自我管理等表现。特别是到了高中，学生渴望发展自我、表现自我、管理自我。要顺应这些心理特征，显然封闭型教学是办不到的。在封闭型教学中：把学生管理过死，视学生为接受知识的容器，扼杀了学生的发展空间，因而导致了学生的畸形发展。为了扭转这种弊病，必须开放问题、开放课堂，让学生主动参与，发扬主体精神，尽可能为学生提供大量的自我创新、自我学习的时空和机会，这就是教学方法的开放性。（2）素质教育理论为开放性数学教学模式提供了现实基础。素质教育的创新观认为创新教育是知识经济对教育提出的时代要求。创新教育是素质教育的核心，培养创新意识、创新思维和创新精神是

7、素质教育的关键。创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。能否培养和造就一批批高素质的创新人才，事关民族的创新能力和国家发展后劲。事实上，凡事只有一个正确答案的想法不仅有碍于创造性的发挥，而且也与高竞争、高弹性、多变化的现代社会格格不入。人的可持续发展是整个社会可持续发展的重要基础。中学阶段是培养学生创新能力的关键期，学校教育要着眼于可持续发展，要面向未来。未来社会需要的是有独立学习能力、能主动吸收新信息的外向型人才，要培养这种人才，就迫切需要打破封闭型教学模式，建立新型的开放性教学模式。（3）数学本身的学科特点为开放性教学提供了可靠的现实依据。“数学是思维的体操”。数学思维品质素养

8、是“数学素养”的基本内容之一，是数学教育观念更新与时代发展所赋予素质教育的新使命，主要包括思维的敏捷性、灵活性、深刻性、发散性、独立性、批判性等。新的数学教育思想又为数学教学提出了“既教证明又教猜想”的教学原则。学生通过对一些问题的探究，培养学生的直觉思维和合情推理等非逻辑思维能力。要实现这些目标，数学开放题有着得天独厚的优势，而运用多媒体技术，通过开放的课堂可以为学生提供发展自我思维能力的空间。三、研究内容“基本知识要熟，基本方法要活，基本观念要有”。这是对中学生数学学习的基本要求。我国近代伟大的人民教育家陶行知先生曾经说过：“教而不做，不能算是教；学而不做，不能算是学，教与学都以做为中心。

9、”“做中学”、“学中做”不仅为后续学习积累大量的直观材料，有利于他们从感性认识上升到理性认识，提高数学的悟性，而且能培养学生动手、动口、动脑的习惯和与人合作的态度，加深对数学的理解和认知的发展，在活动中学习数学基本知识，掌握数学基本方法，形成数学基本观念，充分发挥学生多方面个性和潜能，全面提高学生素质。开放性数学教学的课堂形式主要表现为强调实验，重视培养学生的类比、归纳与概括、抽象过程，即设计一些可以操作的实验，由教师演示，或学生动手，让学生从事数学活动。活动的过程所表现出来的应当是：学习知识，掌握方法，形成观念，即呈现出这样的过程（图1）：数学基本知识数学基本方法数学基本观念学生的数学活动图

10、（1）尤其是多媒体技术的应用（如几何画板、Internet等），使学生更有机会进行实验、自行探究。而活动的形式则是做数学、谈数学、用数学，使数学从课堂中延伸到课堂外。当然，探索、发现、需要有较强的空间想象能力，或者有一定的数学实验的经验，或者能对生活实际展开联想。通过该课题的研究和实践，初步掌握开放性数学教学的基本内容和运用多媒体技术进行实践操作的要领，解决其在教学中应用的条件，以寻求最佳结合点等问题。四、可行性分析1、软件方面：信息科技日益普及，计算机已进入教学领域，并且出现了许多优秀的数学教学软件。如：几何画板、Authorware、Mathlab、Mathcad等都为我们进行数学实验提供

11、了良好的软件环境。2、硬件方面：省前中是一所历史悠久的江苏省重点中学，1998年4月又高水平地通过了国家级示范性高中验收，学校是全国现代教育技术实验学校，电教设备完善，拥有省内一流的校园网及四个网络教室，开展本课题研究的一切硬件设施均具备。3、学生方面：省前中集中了武进市大量的优秀学生，他们具备较强的学习能力及独立研究能力。进入高一后，学习并掌握了一定的计算机基础知识，在教师的指导下能够独立进行数学实验。4、教师方面：参加本课题研究的老师都是教学第一线的教学骨干，具有丰富的教学经验，对于学生的情况比较熟悉。同时他们也都具有一定的现代教育技术和能力，其中有多人参加了省中小学计算机教师培训班，能胜

12、任本课题的研究任务。并且他们都具有先进的教育观念，有教育改革的欲望和信心。五、研究方法主要利用实验探究法、调查分析法等。六、课题组成员组长：张国良付组长：徐伟组员：张国良、徐伟、陈丽琴、段宗奎、花文明、吴忠波、许云峰、周子君、罗利平、董丽艳、束亚娟、蒋建红、史文良。附本课题部分成员情况介绍：张国良：中学一级教师，武进市中学青年骨干教师，南京师范大学在读教育硕士，在2000年常州市高中几何多媒体课堂教学参评课中获常州市一等奖，江苏省“计算机辅助中学数学教学”课例评比二等奖，所撰写浅谈“人机对话”与“人际对话”一文在常州市电教论文评比中获一等奖、江苏省电教论文评比中获三等奖。所制作的课件“三角函数线”获常州市课件评比二等奖，并分别在常州市数学年会和武进市数学年会上交流展示。已在省级以上刊物上发表论文10余篇。徐伟：中学一级教师，曾在中学数学发表了“用Authorware内部函数制作轨迹动画一例”，已在省级以上刊物上发表论文6篇。陈丽琴：中学一级教师，武进市中学青年骨干教师