信息技术与初中数学课程整合策略的研究结项报告

信息技术与初中数学课程整合策略的研究 结项报告 【摘要】信息技术进入数学教育,不仅改变了数学的内容,也给传统的数学教育和教育方式注入了一股新鲜的空气。随着信息技术在数学课堂教学应用的不断深入,信息技术与数学整合的程度也得到了深化,从最初信息技术仅作为一种演示工具,到信息技术可以作为一种学习认识工具,在其提供丰富教学资源和多媒体强大表现功能的支持下,教师可以创设真实的教学情境,引导学生探索、经历学习的过程,从而构建了一种新型的教学模式。信息技术引入数学课堂教学中,改变了传统的教学模式,教师的角色也相应地发生了改变,学生的主动性得到了最大限度的调动。新的教学模式需要新的与之相适应的评价方式。本文在分析了整合环境下数学课堂教学的特点,尝试构建在信息技术与数学课程整合的数学课堂教学的评价策略,旨在促进教师和学生的发展,体现“动态、生命”的评价理念。 【关键词】信息技术;数学;策略;教师 【Abstract】Information technology into mathematics education, not only changed the contents of mathematics, but also to the mathematics education and education into the traditional style of a breath of fresh air。With the development of information technology in mathematics classroom teaching application, integration of information technology and mathematics degree has been deepened, from the initial information technology simply as a presentation tool, to information technology as a learning tool, provides rich teaching resources and multimedia functionality in its strong erformance, the teacher can the creation of the real teaching situation, guide students to explore, through the process of learning mathematics, so as to construct a new teaching model. Information technology into mathematics classroom teaching, change the traditional teaching mode, the role of teachers is correspondingly changed, the initiative of students got the maximum transfer. The need for new the relative evaluation method to fit the new teaching mode. Based on the analysis of the characteristics of mathematics classroom teaching environment evaluation strategy, try to construct mathematics classroom teaching in the information technology and mathematics curriculum, aims to promote the development of teachers and students, embody the "dynamic, life" evaluation of ideas. 【key words】Information technology;Mathematics;Strategy;Teacher 1 一、课研究的背景 二十一世纪,信息技术已经成为信息社会的一种背景文化,成为新世纪公民赖以生存的环境文化。随着社会科学技术的进步、学校教育技术的不断更新和家庭电脑的普及,整个社会进入了信息时代的一个崭新阶段,学科教学走信息化之路已成必然。以多媒体计算机和网络为核心的信息技术日益成为拓展人类能力的创造性工具,它在初中数学教学中越来越发挥着重要的作用,越来越深刻地影响和促进数学课程改革,同时也为数学教学改革提供丰富的信息化资源。 教育部部长助理、基础教育司司长李连宁在全国课程改革实验区信息技术教育研讨会上明确指出,不应当把信息技术仅仅作为学习的对象,而应当作为学习的工具,要努力实现信息技术与课程的整合,实现教学方式、学习方式的根本变革。李连宁强调,加快推进中小学信息技术教育,首先要实现观念的转变,一是要把信息技术从学习对象转变为学习工具,要把信息化作为提高教育质量的一个重要载体,信息技术的应用要和日常的教育教学结合起来,真正把信息技术运用到学习之中。二是要把信息技术作为辅助教学的手段转变为学习的方式,发挥信息技术在学生自主学习、主动探究、合作交流等方面的优势。建构在网络环境下学生自主学习的方式,这是信息技术与课程整合所追求的目标。新一轮基础教育课程改革,突出强调信息技术与课程的整合,要把信息技术与课程改革有机地结合起来,使新课程在一个比较高的水准上推进。只有实现信息技术与课程的整合,信息技术才不再仅仅是一种技术手段,而是一种学习方式的根本变革。 新《数学课程》中指出:数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术、特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响,大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源,把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具,致力于改变学生的学习方式,使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。由此可见,信息技术与课程的整合便是顺应时代发展的产物。学校因受环境等因素的限制,数学教改推进缓慢,数学教学水平提高受限。将信息技术有效地应用于数学教学,是实现数学教学现代化和实施新课程改革的一项重要手段。由此可见,新课改的数学教学需要开放与创新,我们就应该积极寻求数学学科和信息技术的整合之路来优化课堂教学,转变学生的学习方式,提高学生的信息素养和数学素养。新课程倡导:在学科教学中开辟使用现代信息技术辅助教学手段是新世纪教学必需之路,要努力推进学科教学与现代 信息技术的整合,鼓励在学科教学中广泛应用现代信息技术手段,有效提高课堂教学的效益。开展此项研究自然是顺应时代的发展需求,更重要的是要充分发挥现代信息技术的助学助教优势,使之有效地服务于我校数学教学,从而促进我校教改的推进,缩小城乡数学教学水平的差距。 二、课题研究的实践意义与理论意义 (一)实践意义 1.有利于推动数学课程改革的发展。 本课题的研究将直接服务于基础教育课程改革,为课堂教学提供丰富多彩的教学资源。如利用视频、音像、文本等资料与教学内容融合在一起。整合到与教学内容相关的电子文稿、多媒体课件中,供学生观察、分析、讨论,不仅能拓展教学内容相关的知识面,而且使一些过去只能通过思维、表象和想像领会的教学内容,得到直观的表达和处理,一些数学的现实情景和虚拟情景能得到很好的呈现。 2.有利于改变数学教师角色,使学生学会学习。 本课题的研究能激励学生主动学习。我校是一所农村初级中学,由于信息和交通的相对闭塞,限制了学生的理想与追求,造成学生缺乏学习的积极性和主动性;而在信息化环境中的学习,学生利用信息化平台和数字化资源,来探究、发现、创造和展示知识。可以有效的改变学生的学习方式,让课堂教学活起来,学生主动参与课堂,提高学生学习的积极性和主动性,培养学生的创新意识、实践能力和终身学习的能力。 基于网络的中学数学课堂教学,所选择的直接学习素材,既可以是数学问题,也可以是其他学科或者现实生活中的现象与问题,而且这些学习素材都附带一定的情景或背景,学生通过网络收集提取有关素材,对相关素材进行分析,研究,比对,通过实验,观察,类比,联想,交流,讨论,最后归纳,综合,实现意义建构.教师的角色和行为方式发生了重大变化,教师不再是主要的信息源,他是教学活动中的导航者,设计者和帮助者.学生成为教学活动的主体,是知识的探索者.自主学 习成为学生学习的主要方法.学生在学习过程中学会学习,学会组织,学会协作,学会思考,交流. 3.有利于提高教师素质和信息化整合水平。 在信息技术与数学学科课程整合中,如何体现整合的优势,是目前我们教师面临的重要课题。因为在学科课程整合中,教师和学生的地位已发生了变化。对学生而言,信息技术将成为他们一种终生受用的学习知识和提高技能的认知工具。教师的主要职责是要具有学科课程整合的教学观念,强调在利用信息技术之前,必须清楚信息技术的优势和不足,以及数学教学的要求,设法找出数学教学与信息技术的最佳切入点,使数学教学与信息技术能够在和谐的状态下出现在课堂上,让学生自然而然地接受。同时,必须实现教师与学生的双方协作,双向整合;必须充分发挥学生的主观能动性,使其发现、利用和更新知识。对教师而言就要体现教育观念现代化、教育内容信息化、学习方式自主化、师生交往民主化。充分发挥信息媒体优势,精心组织教学信息,精心设计教学,实现传播教学信息的任务,同时要选择恰当的教学方法,引导学生收集信息、处理信息。对学生而言就应实现角色转换,要从知识的被动接受者转变为知识的主动探索者,即网络技术的学习者,网络学习的主体、网络信息的采集处理者、网络信息的交流协作者、网络信息的创新者。只有充分发挥教与学两个方面的积极性,才能形成生动活泼的教学氛围,才能使数学教学与信息技术整合达到最优化。 4.有利于提升学生的学习方式,激发学习兴趣。 数学课程与现代信息技术的整合,必将改变了我们传统的数学教学思想与教学模式.现代信息技术作为认知工具的数学课程整合无疑将是信息时代中占主导地位的数学课课程学习方式,必将成为21世纪学校数学教育教学的主要方法.因此在当前我国积极推进教育现代化,信息化的大背景下,倡导和探索数学课程与现代信息技术的整合,将复杂抽象的数学概念变得形象深动,提高了同学们学习数学的兴趣;对于发展学生的“信息素养”,培养学生的创新精神和实践能力,有着十分重要的现实意义. (二)理论意义 1、构建新的知识结构。 信息技术与数学学科教学整合能够有效提高学生的学习兴趣,激发学生的学习动机;能充分地发挥学生主体性、实现个体化学习;能够培养学生的思维能力;能够有效地帮助学生构建新的知识结构;能够扩大学生的信息量,提高学习的质量和效果。 2、为教师提供理论研究的平台。 使教师不断地学习现代教育理论、教学方法和手段。研究课标、生活实践、教材与学生,练一招一式的过硬本领,以研究者的姿态进行教育教学,并在不断地创新与探索中有所发现与提高,尽快由“教书型”向“研究型”转化。 3、积累理论依据,提供参考价值。 本课题的研究能积累一定的经验和资料,对于信息技术的进一步开发与应用,以及校本课程的研发都具有一定的参考价值。 三、课题研究的依据 (1)政策依据 ——《新课程数学课程标准》北京师范大学出版社 2000.3。 ——侯立伟.信息技术利于数学实验的开展[J].数学教育学报,2006,15(1).——焦瑶光.基础教育课程改革中的信息技术与学科课程整合:问题与对策[J].电化教育研究,2004,12. ——高金岭《现代信息技术技术与数学教育》广西师范大学出版社1999.8。 (2)理论依据 本课题将应用教育评价理论、绩效理论等开展研究。 ——教育评价理论:教育评价是教育活动的一个重要组成部分,它是以教育目标为依据,运用有效的评价技术和手段,对教育活动的过程和结果进行测定、分析、比较,并给以价值判断的过程。教育评价的趋势是教育评价内容的全面性、教育评价方法的多样性、教育评价主体的多元化、教育评价的教育性和发展性功能。 ——绩效理论:组织绩效是指组织在某一时期内任务完成的数量、质量、效率及产生的效益情况。组织绩效评价是指运用一定的指标体系对组织的整体运营效果作出的概括性评价。通过有效的评价可以揭示组织的运营能力、偿债能力、赢利能力和对社会的贡献,为管理人员和利益相关者提供相关信息,为改善组织绩效指明方向。目前绩效评价较为成熟和流行的理论方法有罗伯特·卡普兰和戴维·诺顿提出的BSC(Balance Score Card,平衡计分卡)、彼得·德鲁克的 MBO(Managent By Object,目标管理)、KPI(Key Performance Indicators,关键绩效指标)等。 四、课题研究的目标 通过本课题的研究,初步形成信息技术整合改革的基本理论和实践经验,探索中国特色的信息技术与数学整合的策略的评价模式,为我国的教育事业做贡献。具体目标如下: ——在课堂教学中,探索初中生学习数学兴趣的有效途径,实现学习方式的根本转变,培养学生的“信息素养”。 ——研究改变我校教师在课程资源的开发、教学案例的设计与实施等方面的策略,以实现教学过程最优化,效益最大化。 ——形成对信息技术应用于数学教学的正确认识观,缩小农村与城市的差距。——通过研究,以课题研究促进学校的教学改革。全面提高我校的教师现代教学技术水平,提高整体教师的现代信息化科研素质。 五、课题研究的主要内容 1. 如何让现代信息技术服务于农村初中数学的教和学。重点是改变教与学的方式,实现数学教学效益的提高。根据我们课题组的条件及我校学生知识素养状况,本课题的研究预计在开发课程资源、改变学生认知方式、提高学生数学兴趣和课堂活动能力以及转变教师课堂手段单一方面达到突破。开展信息技术与数学教学整合的实践,前提是要有一个现代化的硬软件设备作支撑。教师和学生面对信息化环境要有一个心理适应过程。教师使“整合”能否顺利进行且取得良好效果的关键。 2.信息技术与初中数学实验教学整合的理论体系的研究。包括信息技术条件下开展初中数学实验教学的可行性研究,信息技术与初中数学实验教学整合效果的分析研究,以及信息技术条件下的初中数学实验教学的评价方式的研究。 3. 基于现代信息技术条件下的初中数学实验教学的教学策略与教学模式的研究。包括初中数学实验课的组织策略,借助信息技术营造初中数学实验情景的策略,以及利用信息技术进行教学对话与师生交互实验的组织方式的研究。 4. 现行初中数学教材中适宜借助信息技术开展数学实验的学习内容的选择与确定,初中数学实验课的教学课件的设计原则与方法研究,初中数学实验课的学习积件的制作与共享方式的研究。 5.信息技术在数学课外活动中应用是课堂教学的扩展和延伸。通过师生共同搜索教学资源,创建学校网站,开展资源丰富多彩的校园网页制作,课件制作比赛,形成激励机制。总之,进行初中数学教学与现代信息技术教学现状的调查研究以及信息技术水平等相关因素的研究,通过开展各类调查和座谈,丰富第一手材料。 六、课题研究的方法 1、调查研究法:通过问卷调查、座谈、走访、测试等方式,全面了解我校学生现代信息技术素养现状,数学学习兴趣,以及数学知识素养现状;了解我校数学教师整合信息技术进行教学的认可、应用情况;同时也收集有关整合应用中 存在的困难,教师提出的建议和要求。 2、实验比较法:一是对同一教学内容分别进行与信息技术整合与不整合两种模式教学,比较优缺点;二是对不同的教学内容均采取与信息技术整合的教学,比较信息技术对数学课程的适应性;三是在校内设立实验班与对照班,进行不同的教学,比较学生在学习方式、信息素养方面的异同。 3、资料研究法:通过查阅文献资料,了解国内外此项研究的最新动态和相关课题的研究成果,收集与本课题研究相关的理论资料。同时利用网络、报刊,广泛查阅国内外有关现代信息技术与数学教学整合的论文、著作、报道等,寻找本课题实施的理论依据以及可资借鉴的优秀成功经验,丰富研究成果,启迪课题组成员的思想,开阔研究思路。 4、个案分析法:对部分情况特殊的学生如优等生、特长生、后进生等进行重点跟踪研究,关注他们在整合实践中的变化,并撰写个案分析报告。 5、经验总结法:通过课题小组成员间的交流与研讨,及时对本课题研究的过程、成效进行总结,探索出信息技术与初中数学实验教学整合的一般途径与方法,开发设计相应的教学资源,形成一批优秀的教学案例。在研究过程中,要及时对整合的结果进行分析,形成理论成果或应用规律,并运用于教学实践和后续研究当中。 七、课题研究实施策略 根据上述理论依据,我们制订了本课题研究的实施策略: 1、根据教材内容,确定整合模式 根据教材内容,或是在知识的产生和形成阶段,或是在知识的拓展与应用方面,运用信息技术创设教学情境,从而确定整合模式,为学生的主动发展提供了广阔的空间。 2、制订教学设计方案 根据认知学习理论预先制订教学设计方案,从而避免盲目的实践探索。由课题组组织召开专题研讨会,就教学设计的方方面面进行详细论证,最后形成教学设计方案。 3、设计与制作教学媒体 根据教学设计方案,整合、开发、制作专题学习网站或网络课件。 4、教学设计方案实施与反馈 邀请校教研室及校评议组、校课题组、其它教研组老师参加听课、评课活动,并对课题开展情况提出批评与建议。 八、课题研究的主要过程 1、课题初期,收集整理资料、形成案例。 为了使课题研究工作规范有序,认真具体地收集信息是我们前期课题研究的一个重点工作,参加研究的老师每人有一本课题研究笔记,对研究中遇到的问题、心得及时记载,在每周二的教研例会上进行交流、讨论。 2、加强教师信息技术的培训,为课题研究工作奠定基础 (1)校本培训: 利用每周二晚上业务学习时间和双休日聘请专业教师为课题组老师进行信息技术培训,提高教师的信息技术水平。培训内容包括微机操作、文字数据处理、校园网的使用、网上信息的搜集、Powerpoint、Flash动画制作、几何画板、课件的编写、网上组卷、成绩统计与分析、教学过程管理、编写程序、电子白板的使用等。同时若有外出学习机会,学校向课题组成员倾斜。 (2)自我培训: 课题组要求每位研究人员,每学期自学一个适合数学教学特点的软件,主要有Powerpoint、Flash动画制作、几何画板、超级画板等。 3、采取多种方式进行研究,增强课题研究工作的实效性 (1)专题研讨 针对研究中的困惑组织专题研讨,如:如何把握信息技术在课堂教学中的度?在信息技术与初中数学教学的有效整合过程中如何落实?如何进行合作小组成员间同质与异质的搭配,任务的分工与执行?如何解决在信息技术环境下的教学中,学生操作技术要求与现有能力缺失之间的矛盾?如何把握数学的理性思考与课件吸引力的有效配合?等等一系列实际问题的研讨,增强了课题研究工作的实效性。 (2)调查研究 开展了多种形式的调查研究,如问卷调查、课例调查等。及时掌握师生运用信息技术的兴趣、能力、效果等现状。 4、开展丰富多彩的教学活动,促进课题研究出成果 (1)以课堂教学为主阵地,组织教师每学期结合课题研究中的具体内容上一堂研讨课,在课堂教学中体现出课题研究的不同侧重点,互帮互学、交流经验。积极参加各级各类公开课竞赛活动,充分展示课题研究的内容和成果。 (2)开展与课题相关的特色创新教育,每学期要求课题组教师结合本学期的教学内容寻找切入点,要求学生运用信息技术制作一幅西兰卡普图案,在课堂中进行交流,学校定期组织展评活动。 (3)积极开展课件制作及竞赛活动。要求每学期教师自制5个以上的动态几何或函数习题小课件,将优秀的自制课件上传到学校备课平台中。 (4)每学期在学生和教师中分别开展了“小论文”、“小课件”制作比赛。激励学生、老师学习和运用信息技术知识,培养动手操作能力。 (5)定期召开课题研究会,检查落实情况,安排后期工作。每年召开一次课题研究经验总结会,进行评优表模。 5、建立学校资源库,为教师提供展示、交流、分享的平台 我校建立了校园网,增添了电子白板,开通了班班通,建立了教师备课平台,为课题的研究工作提供展示、交流、分享的平台,课题组成员将制作的课件、教学设计、课例等,经过使用、研讨、修改后,上传到校园网的教师备课平台,供教师分享。 九、课题研究的主要成果 (一)学生层面 1、保障学生学习的主体性,激发了学生学习数学的兴趣。 数形结合是数学的重要研究方法及学习方法,多媒体技术的引入,可以将数学知识的形成过程直观地显现出来,帮助学生从数、形两方面加以考察,极大地调动了学生的学习积极性。同时,多媒体的引入,使学生在猜中学,做中学,改变了传统课堂中的听中学的单一局面,学生可以自主观察、思考,学习形式的多样性调动了学生的学习兴趣,因此受到学生欢迎。 2、转变学习方式,发展学习能力 由接受性学习到研究性学习是学习方式上的一场改革。通过信息技术与数学教学的整合,学生一改被动接受的状态而变得主动活跃,亲身感受和理解知识的产生和发展过程,在参与的过程中,在自主的、积极的探索活动中,获得情感体验,不断发展自身的学习能力。 3、问卷调查,适当分析。 问卷中,大部分学生喜欢这种数学课堂教学模式,并对利用网络资源进行学习有这较为浓厚的兴趣,很多同学认为这种课自己是有收获的。但要注意的是学生还缺乏充分、吸收及整合网上信息的能力,并对计算机动手操作能力相对薄弱。 (二)教师层面 1、培养了教师队伍。 第一,教师的教育理念必须要更新,要有先进的教育思想,勇于探索和创新,并能较熟练的掌握一定的现代教育技术。 第二,教师必须具备完善的知识结构,有较强的驾驭教材的能力,能熟练掌握和灵活处理教材内容,教学目标明确,教学思路清晰,知识面广,思维开阔而且灵活,这样才能设计好网页内容,为上好网络课打下基础。 第三,教师必须具备扎实的教学基本功,有较好的控制课堂教学的能力和应变能力,才能应变和处理网络课上的各种信息,组织好网络课堂教学,也才能把学生的各种多元化思想认识迅速引导至正确的方向上来。 第四,深刻体会到运用多媒体网络组织教学,相对传统教学具有一定的优势,但是并不能抛弃传统教学的优秀思想,现代教育技术要与传统教学整合起来,优势互补,先进的技术为教学服务,创造一个活跃、高效的课堂。 2、丰富了校本培训的内容。 在课题研究中,我们逐渐摸索出了教学和科研相结合、促进教师科研能力和综合素质的提高的新路子,为教师的继续教育提供了一种全新的模式。传统的继续教育以专家授课为主,存在理论与实践脱节,教师“厌学”情绪普遍较重的弊病。学校将教师个人课题与继续教育相结合,既研究理论,又着力解决实际问题,从而极大地丰富了校本培训的内容。 (三)获奖情况 课题开展研究以来,已获奖项如下 (1)优质课《分式的性质》已入围2014年新蔡县技能大赛。 (2)论文《浅谈网络环境对课堂教学的影响》获驻马店市二等奖。 (3)论文《浅谈中学信息技术教学的实践教学》获新蔡县一等奖。 (4)《三角形全等的判定2》获2013年新蔡县课堂大赛一等奖。 十、课题存在的问题及反思 开展课题研究以来,我们对信息技术与数学课堂教学的整合有了更为清晰的认识,但在课题实践过程中,我们也发现了一些不足之处,有待今后进一步探索。 1、教师的教育观念。 从课堂实践看,教师的教育观念、角色定位离现代教学设计的理念尚有差距,一些教学设计意图末能得到充分贯彻,教师讲得太多仍是一个普遍现象,教师的主导作用压制了学生的主体性的发挥。受传统的传授式教学的影响,教师包办代替现象仍时有发生。 2、学生的信息素养。 学生一些基本操作技能较差,造成教与学之间的脱节,从几次公开课来看,学生的信息素养的不足已成为一个影响教学效果的重要方面。因此,建设优化信息技术课程的教学模式,培养学生的信息素养,迫在眉睫! 3、正视计算机辅助教学课的缺失。 不可否认的是,传统课堂教学在扎实学生的双基方面是有效且高效的,而计算机辅助教学课在这方面有它的不足之处,从上面的调查可以明显看出,在提高学习成绩方面,连学生都不抱很大的幻想,学生的评价与教师预期相差较大,这一点值得我们反思。 十一、主要参考文献 [1]《新课程数学课程标准》北京师范大学出版社 2000.3。 [2]侯立伟.信息技术利于数学实验的开展[J].数学教育学报,2006,15(1). [3]焦瑶光.基础教育课程改革中的信息技术与学科课程整合:问题与对策 [J].电化教育研究,2004,12. [4]高金岭《现代信息技术技术与数学教育》广西师范大学出版社1999.8。 [5]王旭媚.信息技术与数学学科教学整合的尝试与思考[J].数学教育学报, 2004,13(2). [6] 彭绍东.信息技术教育论纲要 .兰州:《电化教育研究》 2001年第10期 [7] 南国农.信息技术教育与创新人才培养(上) .兰州:《电化教育研 究》 2001年第8期 十二、后记 看着即将完成的课题研究,感慨颇多…… 回想近两年来我们的课题研究经历,除了日常的工作外,承担“信息技术与初中数学课程整合策略的研究”课题给我们带来的收益是一笔不小的财富。我不得不承认,从教十几来年,这还是我第一次承担教学课题研究。磕磕绊绊,边学边做,一年做下来,虽挫折不少,但受益良多。当事情过去之后,仔细回味起来,发现尽管这是给自己找了一个麻烦,但通过解决这个麻烦,我和我的团队还是感到非常值得。偶尔,得一点空闲,我会打开自己的博客,看着这些还透着仓促的文字,心里由衷地感到高兴。毕竟只是我们的第一次尝试,我们已经迈出了从一般教师向专家型教师转变的第一步。这一转变在我们的职业生涯中有着非同寻常的意义。在这里,我由衷地向局教科所的专家领导表示感谢,如果不是他们的耐心指导和不厌其烦地督促,也许我们也坚持不到今天。相信通过此次活动,我县中小学教师的专业成长将会向前推进一大步,一定会有更多的科研型教师涌现出来,他们将为全县的基础教育发展翻开崭新篇章。 最后,再次感谢这些默默无闻地引领者,他们用自己的智慧点亮我们前进的道路,用自己的双手推动一批又一批老师专业成长。