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预初数学学科与现代信息技术的整合研究

预初数学学科与现代信息技术的整合研究
龙华中学  贺亚丽----


一、课题的研究背景
我校在如何利用现代教育技术提高教师的课堂教学效能,促进学生全面素质的提高方面有着迫切需要,但学校现代教育技术研究运用方面起步较迟,结合区“百题工程”的全面推进,我们选择预初数学学科与现代信息技术整合的研究,为多媒体辅助教学在其它学科中推广提供经验和借鉴。
在高度信息化的时代,教学具有多方面的功能,不但要引导学生学习掌握各学科知识,还要着力培养、提高学生应用信息工具获取、处理、应用、生成、创造信息的能力。在此意义下,把信息技术与学科教学相整合,势必成为最佳途径。所谓信息技术与学科教学相整合,即是在已有课程的学习活动中,以信息技术为先导,以系统论和教育技术理论为指导,根据课程教学规律而进行的教学,使信息技术有机融合到各个学科教学中,在整体优化的的基础上产生聚焦效应,促进教学内容呈现、学生学习方式、教师教学方式和师生互动方式的变革,为学生多样化学习创造环境,使信息技术真正成为学生探究和解决问题的工具,培养学生的信息素养及利用信息技术自主探究、解决问题的能力,提高学习效率。同时,从系统论的观点出发,信息技术与学科教学的整合,不是学科知识的简单地、孤立地拼凑或叠加在一起,而是彼此相互联系、相互作用形成的有机整体。
在全面实施二期课改的环境下,如何进一步提高一般初中数学学科课堂教学效率,渗透二期课改理念,真正做到激发学习兴趣,改变学习方式,使减轻学生学习负担落到实处,利用现代信息技术辅助课堂教学,对学生数学思维能力的提高,减缓思辩难度,突破教学难点,创设问题情境,激发求知欲等,对教学手段、教学方法、教学观念、教学形式、教学结构等都将发生改变。
综上所述,信息技术与学科教学的整合,体现了在保证学生主体性的前提下,促进学生全面发展的现代教育思想,必将成为教育改革的着力点和发展方向。

二、课题研究的目的意义
通过“预初数学学科与现代信息技术的整合”课题的研究,力求从理论和实践层面共同推进。首先要从理论上,探索研究在信息技术支持下教学策略、教学手段以及在新的教学环境中教师的地位和作用; 其次是探索研究如何依据建构主义学习理论和信息技术,创设有利于学生探究 、发现、建构知识的学习情境;努力探索研究如何将信息技术与学科知识相联系以组织形成一个新的、完整统一的认知体系。通过教师的具体实践研究,探索新的教学方法,拓展学生学习的时间和空间,提高教师的教学效率和学生的学习效果,并尝试探索研究整合课程的评价;提高教师素质,提高教师教研能力、教学水平。
 
三、课题研究内容
1、预初数学中那些内容比较适宜与信息技术进行整合;
六年级(上):圆的周长。
六年级(下):(1)有理数的加法;(2)有理数的乘法;(3)不等式及其性质;(4)长方体的元素;(5)线段的大小比较。
七年级(上):(1)图形的平移;(2)图形的旋转;(3)图形的翻折。
2、如何进行具体操作?具体内容是什么?
(1)任务驱动式的教学过程:教师结合本节知识的任务要求,以各种问题(任务)的形式呈现给学生,从而驱动教学,有意识的开展信息技术与预初数学课程相联系的横向综合。这些任务可以是真实性的问题情景(学科任务包含其中),学生置身于提出问题、思考问题、解决问题的动态过程中进行学习。通过一个或几个任务,使有关的数学知识和能力要求成为一个整体有机地结合在一起,学生在完成任务的同时,也就完成了所需要掌握的学习目标。
(2)借助多媒体课件的演示,完成课题的引入,定理、法则、规律的发现、验证;完成学生的演算、探究活动,激发学生兴趣。

四、课题研究中运用的主要方法和研究实施过程
 研究的主要方法:
1、文献研究法。信息技术与课程整合体现了新课程的教学理念,要在文献研究中学习借鉴他人的经验,通过查询有关的报刊杂志和网上资料,进行分析研究,掌握与本课题有关的研究进展和已取得的相应成果等。
2、行动研究法。根据问题—计划—行动—观察—反思等相关步骤,对一些材料进行整理,概括出行动与研究目标的关系,在一定范围内系统地、科学地解决教学中存在的问题。研究是在教学中开展研究,在研究中深化教学。
3、观察法。对学生的发展作动态的观察,包括学生对学习的兴趣、学习的方法、合作意识、参与程度等。
4、还有经验总结法、案例研究法、实验法,立足课堂教学实践,加强学习现代教育教学理论,学会反思、学会批判,在实践中边学习边总结。
研究过程:大致分三个阶段进行:
第一阶段(2006年1月—2月)准备阶段:制定课题计划,学习课题研究的理论,理论学习,主要学习建构主义理论和认知主义理论,体会建构主义理论对教学理念、教学模式、教学方法所产生的深刻影响。
第二阶段(2006年3月—11月)实施阶段:主要是:
(1)在两个平行班中的一个班利用多媒体教学,另一个班进行传统模式教学,通过分班对照实验,探索研究在不同的教学手段和教学模式下学生学习行为、个性发展的研究;
(2)研究在信息技术支持下教学策略、教学手段及在新的教学环境中教师的地位和作用,与传统教学的区别;
(3)在现有的教学资源平台(资源库)上教师的程序化教学和个性特色教学的有机结合,从各类教学资源库中选取小的素材模块,灵活进行再创造的教学模式。
(4)在明确真实而有意义的整合不同于简单的混合的前提下,探索新的教学方法,拓展学生学习的时间、空间,提高教师的教学效率和学生的学习效果,并尝试探索研究整合课程的评价。
第三阶段(2006年11月—12月)总结阶段:重视教学案例研究,进一步深入对课堂教学模式的运用性和可操作性上的研究,收集与课题有关的资料,进行整理分析,撰写研究报告,形成阶段性研究成果。

五、课题研究取得成效
本项目的实验对象为预备年级,实验名称分为多媒体班级和普通班级,未使用多媒体我们称为普通班级,使用多媒体称为多媒体班级,实验时间为2006年全学年,两个班同时进行,用交互动态的现代教学模式和传统教学模式进行评价。通过试卷评估对学生进行学习兴趣、学习参与状况、学习情感、学习水平、思维能力、学生阶段性上升的成绩进行现状分析,见下表:
1、学生的学习兴趣
教师根据自己的教学策略,进行自主设定。课件制作上“创设情境、化静为动、音乐配乐、交互设计,从课件的可教性入手、课件的易用性入手、课件及时的交互应答和课件的艺术性入手”。
我们对使用多媒体辅助教学的和不使用多媒体辅助教学的对照学生课堂专注的时间进行观察,A类专注时间为30——40分钟;B类专注时间为20——30分钟;C类专注时间为20——15分钟;以预备年级(1)班为例,图表如下


以上图表明,预备年级(1)班应用多媒体教学后学生参与上课活动的人数大大超过未应用多媒体教学。
2、学生的发散思维
在教学中,培养学生的思维能力是提高学生创新能力的重要环节,运用现代信息技术,能激励学生积极思维,启发学生展开多角度、多方面的思维活动。如《圆的周长》课题设计中,借助多媒体教学,运用几何画板形象逼真展示圆的周长的测量,小组合作探究圆的周长与直径的比值,顿时,学生展开活跃的分工合作探究,最后得出结论。又如:《图形的翻折》上,用交互动态的游戏,让学生动手,调动了学生的思维积极性,学生讨论热烈,发言争先恐后。多媒体课件提供了丰富形象的直观材料,启发了学生思维,调动了他们探究的积极性。
3、学生的实践操作能力
学生通过动手操作,才能使自己的发散思维更科学化。现代信息技术为学生实践活动提供了广阔的空间,例如在《翻折与轴对称图形》一课教学中,把翻折与轴对称图用二维动画形式来表示,让学生判断概念,让学生用模拟实验动手操作,使他们参加实践,激发学生学习的积极性,整个课堂教学达到了高潮起伏,课堂教学氛围真正实现教师和学生的互动,使课堂教学效果达到了最优化。
同时,在操作中,学生发现图形在运动中,不仅有学过的平移、旋转和翻折运动,还有其它的运动形式等,拓展了学生的思维活动。
2006年2月,我们对预备年级一个班分章节进行多媒体班级和普通班级实验比较,对学生的综合素质进行了分析、统计,对照表如下:
 多媒体班级和普通班级学生测试表
项目 多媒体班级 普通班级
1、兴趣 9.2 9
2、提出问题能力 9.1 8.8
3、自主学习能力 8.8 8.4
4、动手能力 9.2 8.7
5、自我评价能力 9 8.6
6、合计 45.3 43.5

从以上表格中可以看出,多媒体班学生在学习兴趣、行为意识、动手操作能力等方面,明显高于普通对比班。
初步结果表明,现代信息技术在教学中的运用,形成了宽松的学习氛围,培养了学生的学习兴趣,发展了学生的个体素质,培养了学生的创造性思维能力,有利于培养学生的创新精神和实践能力,以达到学生素质的全面提高。
4、学习成绩
多媒体班和普通班级学生在六年级第二学期期中、期末和七年级期中考试中均参加南片联考,学校统一阅卷。
班级 多媒体班级 普通班级
六/二期中 78.88 80.13
六/二期末 74.36 72.42
七/一期中 76.04 74.58
从成绩上看,多媒体班的成绩比普通班级学生上升程度高。
5、存在的问题
在研究中,我们取得了初步的成绩,但也存在着不少困难和问题。由于学生人数较少,只有两个班级,给教师的研究带来一定的困难,由于计算机更少,不能给学生交互动态创设操作实践平台,影响了学生信息技术的应用水平,给教学组织也带来许多不便的地方。对于基于多媒体网络环境下的教学尚处于尝试阶段,多媒体教学有待于进一步扩大和实验。
五、课题研究的阶段性成果
1、教师通过合理应用信息技术和网络资源进行教学,使得学生的思维方式和行为方式都有了新的变化,学生的主体特征凸现,动手欲望加大,创新意识增强。
2、通过课题实验,教师的教育科研意识和能力都得到加强,新的课程观、质量观、教学观逐步形成。
3、从理论和实践层面上,初步探究符合我校学情的信息技术与学科教学整合的教学模式。
4、“整合”实验的开展,促进了教师改变长期习惯的教学行为,也使学生的学习方式发生变化,让课堂焕发出新的生命力,有效保证了学校教育质量的稳步提高。
六、我们的反思
教师在教学中利用信息技术,可以将知识的表达多媒体化,利用信息技术,既可以构建个别化学习环境,也可以营造协作化学习氛围。信息技术教育与其它学科课程的整合,是培养具有创新精神和学习能力人才的有效方法。信息技术与学科教学的整合,是提高教学效率的重要途径。但课堂是动态的,学生是千变万化的,任何一种教学模式都不是制胜法宝,同样信息技术也不可能是万能钥匙。因此,我们在“整合”的过程中,是有所为而有所不为,首先从思想认识上形成自己独特的理念。
强调整合的必要性,就是信息技术与学科教学的整合是有机的、恰到好处,不是人为的拉郎配,不是每学科、每堂课都必须整合,不是有整合就是创新,无整合就是传统。信息技术与学科教学的整合,应强调“过程性原则”,即重要的是过程而不是结果。在教学中,有了信息技术,教学过程的侧重点不在于知识的传授,而在于对材料的收集、筛选、整理。教师教会学生的是收集信息的价值判断,以任务为驱动,以目标作为寻找资源的目的和策略,当学生发现自己的技术不足以收集资源时,教师再教给他新技术。看整合,重点不在课件和技术,而在观念和方法。
在课堂教学实践中,力求凸现信息技术和网络的显著特点,在互动化、网络化、情境化方面下功夫,取得明显成效。要真正把计算机网络技术融合到各学科的教学中去,从目前情况看,不是一件简单的事,而是一项长期而艰巨的教学改革任务。首先是教师教育理论的学习,立足于教师教育观念的转变;其次是培养骨干,建设队伍;再则就是选择带头学科,力争以点带面。在实验中,我们力求突出信息技术的特点,围绕教学内容的难点,寻找整合实验的关键点。
此外对整合的形式、内容、教师参与的时机、学生间的帮助、评价等问题还需要在实践中继续探究。