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(2011-06-10 14:23:36)
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杂谈 |
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《信息技术与数学课程整合的思考与实践》
摘要：
2006年4月，我校承担了山西省13150工程---《信息技术与数学课程整合的思考与实践》的子课题实验。校课题组在收到确认书后，立即制定了课题研究实施方案，并有条不紊、扎实有效地开展了实验研究工作。在三年多的时间里，我校本着“两条腿走路”的方针，即一边学习培训，一边实验探索，积极探索信息技术与数学课程的整合之路。我们收获了成功的喜悦，也积极进行了有益的反思。目前本课题实验已进入收尾阶段，并已取得了丰硕的实验成果。为此特提出结题申请：
一、课题提出的背景
跨入二十一世纪，全球经济大潮迭起，信息技术的发展尤为迅猛。在这个大背景下，网络覆盖了我们的校园，现代教育设施武装了老师和学生，中国的教育已经插上了腾飞的翅膀。教育信息化，网络环境，数字化教学，虚拟课堂，电子备课……一系列新名词层出不穷，足以让人们为之眩目。从国际背景看，步人20世纪90年代，信息技术迅猛发展，尤其是国际互联网的出现，创造出全新的网络文化，就深层次的意义而言，互联网不仅仅是计算机的联网，而是人类智慧的联网，是把古今中外全人类的智慧汇集在覆盖全球的巨大复杂的网络之中，这是真正意义上的“人脑延伸”，网络已经成为一个外化的时时刻刻都在变化发展着的全人类的大脑，并由此引导出以科技进步和人才智能为内驱的“知识经济”亦即“智力经济”时代的到来。与此同时，传统的教育理念和教育模式也正在遭受前所未有的冲击。但是，这也给我们的教育带来了更多的改革和发展的机遇。
信息技术，已经并正在改变着人们的工作方式和生活方式，也必然会改变教育和学习的方式。教育信息化是面向世界、面向未来、面向现代的信息社会的必然选择。随着学校现代教育技术设施的日臻完善，学科教学的模式正在悄悄地发生着变化。从密密麻麻的备课笔记到精心制作教学幻灯片，从传统的教室走入了多媒体演示厅；黑板变成了屏幕，粉笔换成了鼠标……老师和学生们感受着现代化教育带来的清新与时尚！教学环境的变革和进步，大大激发了广大青年教师运用现代化教育手段进行课堂教学和课程改革的积极性，各学科教学的传统模式也正在经受着变革。在这样一个背景下，以现代教育技术为支撑，对各学科的教学进行整合与优化已势在必然。
现代教育技术的活力和魅力在于它与各学科的有机整合，教育技术的生命力和实践价值在于解决各学科教学中存在的具体问题，为具体学科提供解决问题的思路和探索适合本学科教学的教学策略和教学模式。运用现代教育技术真正做到具体教学问题具体分析，才能体现现代教育技术在指导教学实践和改善教学质量上的强大优势。我校根据自身实际情况，确定以数学学科为龙头，力求在各学科教学实践中，通过优化利用现代教育技术的理论与实践，提高课堂教学效率，取得突破性进展，并依次指导与推进其他各学科的改革，辐射到学校教育的各个方面，从而全面提高学生整体素质，全面提高教育质量。
二、概念界定
课程整合是把分解了的教学系统中的各要素及其成分有机联系并成为一体的过程。它不是把某一门课程的内容强加在另一门学科上，而是在考虑到各学科特点的基础上，把几门相关学科结合起来，用不同方法，从不同角度去认识、理解及解决，同一个问题，使多个学科相互渗透，协调发展，以发挥最佳教学效益。
将小学信息技术课程与数学课程相结合，是以数学知识作为载体，把信息技术作为工具和手段渗透到数学课程的教学当中，从而在学习数学的同时，学习并应用信息技术培养学生解决与学习内容相关问题的综合能力。因此，教师在具体教学过程中，一方面，要注意从数学学科或现实生活中有关的数学问题引入，借助这些有实际背景的问题，引导学生寻找学习的切入点，激发学生学习数学和信息技术的兴趣，加深对学习内容的理解和认识；另一方面，还应结合安排一些实践性强的教学活动，让学生通过网络和其他信息手段自主地获取相关信息，学会使用网络工具和信息手段进行信息的分析、处理、解决数学问题，使学生在这些活动中学会与人交流，合作完成任务，从而培养他们的创新意识和创新能力。
信息技术与小学数学课程整合的意义可以概述为以下几个方面：
（一）改变教师的教的方式和行为
信息技术对教师的教将产生深刻影响，教师在课程教学设计时应对数学语言文字、符号、图形、动画、实物图像、声音、视频等教学信息进行有效的组织与管理，使过去难以实现的教学设计变为现实。
（二）改变学生的数学学习内容和学习方式。
现代信息技术的发展将对数学教学教育的价值、目标、内容以及学习方式产生重大影响。
（三）改变教学评价内容和评价体系
信息技术和小学数学课程的整合，将促进与之相适应的新的评价体系的建立。只有开发出适用的技术支持工具，才能最大限度地发挥评价的激励和导向功能，使评价促进学生发展。
三、本课题的选题意义
信息技术与小学数学课程的整合，具有划时代的意义。“课程整合”的教学模式是新课程改革的新视点，它与传统的学科教学有一定的交叉性、继承性、综合性，并具有相对独立特点的教学类型，它的研究与实践对于实施素质教育，发展学生的信息素养，培养创新人才具有十分重要的意义。
信息技术与小学数学学科内容的整合和形式的整合。可以利用信息资源跨越时空界限的特点，使学生的学习内容贴近生活、充满时代气息，呈现丰富性、多样性，同时通过互联网等平台拓展师生的交流范围，面向世界、开阔视野，加强与他人的联系、协作。
信息技术与小学数学学科教学方法的整合和探究性课题的整合。把信息技术作为教师的教具和学生的学具，师生可以更有效地收集、加工、整理、表达和交流，使网络环境下的教学过程具有交互性，学生的学习呈现开发性、全球化。同时，教学过程不局限于教材中的内容，可以进行课后延伸，甚至是社会现实性课题，如环境保护、模拟实验、制作学习汇报材料等等。
运用信息技术进行小学数学课程的整合，可以使学生变得更为主动。他们在交流研讨中，不仅学习他人的研究成果，同时感受到与他人讨论、探究的乐趣，对自己所研究的成果亦有喜悦感、成就感。学生通过主体性、探索性、创造性地解决问题的过程，将课内与课外、学校与社会有机地结合起来，最大限度地促进学生身心和谐统一的发展。
实践信息技术进行小学数学课程的整合，拓展了对教学模式研究的视野，使得与之相关的自主学习理论、建构主义教学理论等真正在实际中发挥作用。丰富了网络教育应用的基础性研究内容，特别是网络教育的操作平台、探究性的实践案例等均有广泛的指导意义。转变了“知识本位”的教育价值观，倡导一种以学生的发展为本，在交流互动的沟通中理解、创造知识、方法的新理念。
更重要的还有一点，那就是以此为支点，把信息技术与各学科都紧密的联系在一起，也实现有效的整合，带动整个学校教学体系的发展。事实证明，这个目标我们实现了，而且效果很好。
四、理论与实践意义：
信息技术课程与数学课程整合应实现如下的目标：
1.在数学课程的教学时间里实现整合。这样既能发挥信息技术的优势，优化数学教学、提高教学的效益，又可借助于数学载体、学习并应用信息技术解决数学学习问题，达到学习信息技术的目的；
2.落实素质教育的要求，突显学习主体地位，有效培养学生的学习能力和综合素质。基于对这两个整合目标的追求，两门学科的特点和规律，在数学教学中，初步进行了以下教学方式的实践与探索。
（一）化抽象为形象的探究性教学方式
数学课堂上充分发挥多媒体技术的优势，把数学抽象概念形象化、情境化。利用声音、图像、文字、录像、动画创设教学情境，以积极调动学生多种感觉参与，调控学生注意力，激发学生去探求、发现、创造。化抽象为形象的探究性教学方式的基本程序是：
自学质疑
教师在教学过程中要致力于开发多媒体课件，并借助于网络，让学生在教师的指导下使用课件，进行探究性学习；呈现并观察分析有关数学概念的形象，几何图形的变换过程以及事物的动态，主动建构数学知识，培养观察能力、记忆能力、空间想象能力、迁移能力以及创造思维能力；渗透信息技术的操作学习和体验多媒体信息技术的功能，达到数学教学“低负荷、高效率、大面积”提高教学质量的教学效果。
例如，教学“有余数的除法”一课，我先让学生在校园网资源库中进行本课自学，学生可以通过平均分、余数的来源、余数的概念等相关知识的个人理解，提出不同问题：余数为什么比除数小，余数比除数大行吗？两个一样大呢？教师鼓励学生在资源库中寻求帮助。计算机逐步引导学生进行分水果等图示算式计算，当学生思维与计算出现错误时，计算机就给予及时的思维提示，引导学生向正确方向思考、理解，并适时提醒学生注意观察。学生通过认真观察、分析、明确什么才是余数以及怎样在算式中表达等。为了让学生更全面、形象地理解、可以让学生分组互相交流，加深拓宽其认知面。教师接着趁热打铁，列举出类似例子，练习、巩固学生的学习基础、有效完成学生认知过程。
（二）解决实际问题的研究性教学方式
解决实际问题的研究性教学方式的基本教学程序是：
提出问题----- 引发寻找解决问题的欲望 ------上网查找有关资料-----运用数学方法处理信息解决问题。
这一教学方式充分发挥数学课程与信息技术课程对学生发展的整合性功能，使学生在解决问题中充分地体验数学和信息技术的重要作用，通过搜索和处理信息，学习和掌握有关的信息技术，通过有关数学方法、知识的应用，巩固数学知识、培养创造性解决问题的能力。
例如在“年、月、日”的教学中，在学生掌握了本课的知识点后，我问学生：“关于年、月、日的知识你们还有疑问吗？”“有什么问题要提吗？”等等。学生踊跃提出问题：“为什么二月有的是28天，有的是29天？”“为什么七、八月都是大月？”“为什么四年一闰？……”学生表现出了超出教师想像的创造力和质疑能力。谁来帮他们解决问题呢？网络是最好的学习工具。学生上网了解到了地球自转，公转与年月日之间的关系，知道了为什么“四年一闰，百年不闰，四百年又闰”的道理。还有学生通过观察电子百年历发现判断平、闰年的方法，而学生所体现出的学习热情和创造冲动也令教师欣赏。
在课堂练习中，实验教师刘润梅设计了网上自测题以体现学生个别化学习，突出学生在学习活动中的主体地位，使学生真正成为学习的主人。在传统教学中，练习是事先安排好的、学生只能被动参与。而利用计算机网络进行学习，情况就不一样了，我们可以让学生自己选择练习的层次，独自操作练习。计算机可以给出判断。学生在这样的学习中完全是自主进行的。程度好的学生可选择难度较大的练习，程度差的学生没有压力，这样学得轻松愉快，各得其所，全体学生都在各自的基础上得到提高。
实践证明，在多媒体网络环境下的教学，能使学生的学习主动性得到极大限度的发挥，学生学习的积极性，创造性都表现得很充分，课堂上呈现的是生动活泼的学习局面，学生在自主探索的学习过程中，多感官参与学习活动，多种素质得到培养，真正成为学习的主人。
五、研究假设与理论依据：
1、现行的小数教材中，最大的弊端就是教学内容明显偏旧，落后于时代的发展。当今世界上最鲜活的、具有明显时代特征的数学学科教学素材和教学内容，由于教材编写的限制，很难在教材中反映出来。而现实的生活材料，不仅能够使学生体会到所学内容与自己接触到的问题息息相关，而且能够大大调动学生学习数学的兴趣，使学生认识到现实生活中隐藏着丰富的数学问题。因此，数学学习材料的选择应十分注意联系学生生活实际，注重实效性。
2、目前我们学校的教学形式主要是班级授课制，即学生在校集中授课，受教学时间的统一限制。与时代的发展和实施素质教育的要求相比，学生学习方式也比较单一、被动，缺少自主探索、合作学习，独立获取知识的机会。然而网络环境下的教学过程却是：不受时空的限制，学生的学习呈开放性和全球化；学习过程具有交互性；内容形式呈现多媒体化。
3、如今是一个信息爆炸的时代，在这瞬息万变的信息世界中，运用信息技术与小学数学拓展型课题的整合，使学生的学习变得更为主动。他们在交流研讨中，不仅学习他人的研究成果，而且对自己所研究的成果有喜悦感，成就感，同时感受到与他人讨论、探究的乐趣。
六、课题研究的策略和主要方法
本课题的研究采用实践归纳和理论演绎相结合的操作模式。在研究过程中，力求始终抓住信息技术与数学课程整合这一条主线。
本课题的研究策略是：整体设计、有序实施；抓住重点（信息技术与数学课程的整合）、专题突破；主体（课堂教学第一线的教师）参与、实践示范（上实验课、公开课，开发课件，撰写论文等）。
◎我校每周星期二下午，定时召开课题组研讨会，研讨会先由实验教师汇报本阶段工作情况，并提出实验过程中的难点问题，接着，课题组领导针对课题实验中存在的问题，组织课题组成员共同商讨，学校为实验教师解决了许许多多个实验中遇到的问题，从而扫除了课题实验中的障碍，使课题实验工作得以顺利开展。
◎我校要求教师在教学中力求做到 “四个一”
。
◎为了使实验教师能上好、上精每一节课，学校要求课题组教师每星期听课不得少于两节，并认真做好记录、评议工作。此外，课题组领导还坚持深入课堂随堂听课，及时掌握课题实验最新材料。
◎在研究过程中，我们采用了点面结合的做法。以课题组核心成员的研究活动为先行一步的“点”，将“点”上取得的经验推广到课题组其他成员的研究活动。
◎在研究过程中，我们把课题研究活动与学校的课堂教学改革、学科组的教研活动、青年教师的业务培训活动等紧密地结合起来，以公开课、评优课为抓手，积极推进信息技术在数学教学中的实际应用。
◎在研究过程中，我们积极组织课题组成员参加各级各类教育评比活动，如数学电教优质课、电教论文评比，教师多媒体课件展示和评比等等。把参赛、参评的过程作为学习、研究过程，从而达到提高研究水平、出高质量研究成果的目的。
◎在研究过程中，我们特别注意发挥青年教师所具有的特殊的创新优势。在本课题组的成员中，35周岁以下的青年教师占80%。他（她）们思想活跃，敢说敢做，在课件开发、论文撰写、上公开课等方面发挥了骨干作用。
◎在研究过程中，我们特别注重实验材料收集和经验总结。我校课题组的领导及实验老师认真收集了听课、培训、上课等材料，并将材料分类整理并归档，归档的材料主要有：
（1）理论学习材料。
（2）灵感性材料。包括教学反思，教学随笔及数学日记等。
（3）能力测试材料。每学期期末对实验班对比班进行能力测试，并做好成绩统计和分析工作。
（4）实验成果材料。
我们收集了有价值的教学设计、案例和论文，实验老师的阶段性总结等。
◎每学期进行一次校电教能手大赛；教师课件比赛；每学年进行一次课题实验阶段性成果汇报会并将各种资料整理入档包括文字资料及音像资料等。
◎为了有效带动课题实验同时展示阶段性成果，我校还设计了一些电教专题活动，如
1、学校每学期进行一次校级中青年教师电教大赛，涌现出一批电教能手，如杨峰、刘润梅、刘建会、王丽萍、史莉、马素萍等，我们及时推荐参加区、市一级比赛，都载誉归来，更推动了课题的进一步深化发展。
2每学年举办一次教师课件制作展示活动，聘请专家视导；值得一提的是我校课题组积极探索网络教研与网络课堂实验，涌现出一大批典型事例。如栾美荣、王四顺、赵素卿、王玉婵、张丽萍等老师建立了自己的独特模式，收效很大。
金钥匙赛讲二等奖获得者刘润梅老师在教学《轴对称图形》一课时，采用网络化教学方式，教师先用计算机展示一幅图像清晰、色彩鲜艳的秋景图，并声情并茂地说：同学们，你们看，秋天多美啊，火红的枫叶，美丽的蝴蝶，青翠的松树……美丽的的大自然中，有很多很多这样的美景。同时，电脑一一抽出枫叶、蝴蝶、松树的图案，接着让学生找出它们的特点。
这样美的画面和学生生活经验中的自然美融合在一起,不仅引发了学生们的审美情趣，更使孩子们兴趣盎然地投入了获取新知的过程。
3每年举办一次电子小报制作大赛，带动和促进教师课件制作水平的提高。
4积极组织师生电脑绘画大赛，带动和促进学生课件制作水平的提高。
5学校搭建了自己的网络教研博客平台http://blog.sina.com.cn/yjw8100。开辟了诸如“心海数学天地”“综合实践专栏”等活动平台等，课题组把实验过程中所想、所悟、所感及困惑及时上传交流，目前全部实验教师都积极参加，这个平台连同校园办公邮箱“xd660”已经成为全体老师不可或缺的一部分，强化了教研、节约了成本、缩短了时空、带来了方便。
课题实验使我们的教师观念发生了变化，观念的变化带来了教学行为的变化。教师由“居高临下的权威者”向 “平等中的首席”悄然转变；由传授者向合作者悄然转变。这种悄然的转变还体现在，教师由单纯型向综合型教师过渡；由画地为牢向资源共享过渡。同时，教师的教学方法也开始呈现多样化趋势，教师们不再拒绝一个问题的多种解法，也不再拒绝超乎常规的奇思妙想，多样的教学方式使学生对学习产生了浓厚的兴趣与期待。
七、实验成果（列举其中一部分）
> 2006年至2009年，课题组老师撰写的实验论文获国家级论文63篇，省级级论文一等奖66篇，二等奖32篇；撰写的案例获区级一等奖15篇，二等奖56篇。
> 课题组教师刘建会、杨峰、刘润梅、王丽萍、范秋炎等先后取得电教能手、区金钥匙赛、信息技术与课程整合一、二等奖及团体一等奖的好成绩,
> 杨峰、郝瑞玲、王丽萍等教师课件制作获国家级一、二等奖。从而大大促进了教师的专业化成长。
> 06年至今师生电脑绘画有99幅分获一、二等奖
>通过课题实验，我们的课堂“实现了两个转变”“创设了四种氛围”。
◎“实现了两个转变”即：教师变主导者为组织者、引导者、合作者；变注重数学知识技能为关注学生学习情感和学习态度。
◎“创设了四个氛围”即：民主和谐的氛围，生活数学的氛围，大胆创新的氛围，理论联系实际的氛围。可以说，我们的数学课堂正在悄然进行着一场行为参与、情感参与、思维参与的革命。
学生改变了被动接受的学习方式，学生的学习在师生的互动中、生生的互动中体验、感悟、发现、形成。现在我校学生自主探究，合作交流、动手操作的良好学习习惯已初步形成。由于学生个性得到了发展，主体意识得到了增强，数学能力得到了不同程度的提高，现在我校实验前处于相对平衡状态的两个班，经过实验后，实验班的优秀率比对比班高13%，平均分高8.7分。每个学年期末的数学竞赛中，实验班的学生都获得一、二、三名，几乎包揽全年级的获奖名额。
我校积极探索激励性教学评价机制。在课堂教学中，教师对学生发表的意见，包括幼稚荒诞的意见，采用延迟评价；教师用开放性的而不是只有唯一正确答案的问题提问，引发学生的发散思维和积极想象，鼓励学生独立地学习和探究；在作业的评价上，教师想方设法鼓励学生提出恰当的答案和解题方式，鼓励学生质疑难，求异创新，和直观猜测。从而使学生在宽松和谐的气氛中愉快地学习，让学生有自己发现和自行运用所学知识的时间，使孩子们都能感受到创造的自由和成功的喜悦。
为使学生养成良好的学习习惯，我校各个班级还展开了作业评比活动：规范书写格式、提高作业质量；课堂表现评比活动：强化课堂纪律、向四十分钟要质量。每个班级还在教室“学习园地”中设置了“智慧星”“参与星”等奖项；我校还不定期组织“数学日记”交流和“数学思维训练竞赛”等活动，从而极大的丰富了评价内容，凸显了评价功能。
关于对学生的评价策略，我们的老师还将不断在交流中改进，在实践中反思，在反思中总结。使教学评价最终服务于课题研究和课堂教学。
八、存在的主要问题
1、年龄较大的教师，对现代教育技术掌握不够熟练 。
我校近年来大力完善电教设备，因此我们非常珍惜这一有利条件，学校要求每一位教师每天都尽可能使用电教设备，现在，我们的电教使用率占总课时数的 70% 以上。年轻的教师基本可以自行制作课件进行上课。但是一些年纪较大的教师，对使用电教仍存在畏难情绪，对现代教育技术掌握还不够熟练。
2、目前我校子课题研究广度、深度还很不够，须进一步规划、调整，以确保课题实验扎实、稳妥有效地进行。力争做到每个课堂都是一个实验室,每个教师都是一个研究者。
九、改进建议
1．如何提高教师素质，特别是提高教师对现代教育媒体的应用水平，真正有效的实施课题实验，还有待进一步研究。
2、如何把握好媒体与课堂信息量，与学生心理，与课堂教学节奏调节的关系等还有待进一步研究。
3、注意信息技术与传统工具达成平衡.信息技术的使用为学生学更多更深的数学提供了可能，也为学生更好地理解和应用数学开拓了广阔空间。但是，它不能被用来代替基本的数学活动，如实际观察、直观感知、基本运算、逻辑推理等。因此，应当使信息技术的应用与传统的纸笔运算、逻辑推理、动手操作、画表作图等之间达到一种平衡。
4、解决理论成果的总结与提升滞后的问题。我校以课题为教科研活动的载体，对课题实验进行了扎实、有效的过程研究。在行动研究中，我们发现有许多经验还有待做进一步的总结提升。
参考文献：
1、周灵:现代教育技术支持下中学数学教学改革实验研究.《福建中学数学》2002.4
2、潘懋德、唐玲、王珏：《信息技术师资培训教材》（应用篇）.北京师范大学出版社.1999.8
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