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信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)整合的理論與實(shí)踐
萬(wàn)里春 江西九江師范附屬小學(xué)[摘要] 2001年10月，在中央電教館的親切關(guān)懷和省市電教館的直接指導(dǎo)下，我校承擔(dān)了國(guó)家級(jí)十五重點(diǎn)課題《信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)整合的理論與實(shí)踐研究》。三年多來(lái)，我們始終把課題研究工作放在重要地位，將理論與實(shí)踐相結(jié)合為課題研究的著眼點(diǎn)，以“行動(dòng)研究”為課題研究的切入點(diǎn)，按照新課程標(biāo)準(zhǔn)，在教學(xué)中邊研究，邊實(shí)踐。在教學(xué)中開展研究，在研究中深化教學(xué)，用課題建設(shè)、課題研究拉動(dòng)整個(gè)管理的層層深入，推動(dòng)學(xué)�，F(xiàn)代教育技術(shù)的深入發(fā)展。本文從研究的背景、研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、研究方法、研究過(guò)程、研究成果、我們的結(jié)論和研究的困惑以及今后工作設(shè)想這幾個(gè)方面，對(duì)課題研究進(jìn)行綜述。
[關(guān)鍵詞] 信息技術(shù) 概念教學(xué) 整合 研究 創(chuàng)新
一、研究的背景
人類進(jìn)入21世紀(jì)，科學(xué)的發(fā)展日新月異，信息高速公路正以驚人的速度改變著人們的工作、學(xué)習(xí)、思維和交往方式。2000年10月，原教育部部長(zhǎng)陳至立在全國(guó)中小學(xué)信息技術(shù)教育會(huì)議上指出：“在開好信息技術(shù)課程的同時(shí)，要努力推進(jìn)信息技術(shù)與其他學(xué)科教學(xué)的整合，鼓勵(lì)在其他學(xué)科的教學(xué)中廣泛應(yīng)用信息技術(shù)手段，并把信息技術(shù)教育融合在其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中。各地要積極創(chuàng)造條件，逐步實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)進(jìn)入每一間教室，積極探索信息技術(shù)教育與其他學(xué)科教學(xué)的整合�！�
新課程標(biāo)準(zhǔn)也明確提出：“義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)課程應(yīng)突出體現(xiàn)基礎(chǔ)性、普及性和發(fā)展性，使數(shù)學(xué)教育面向全體學(xué)生，實(shí)現(xiàn)人人學(xué)有價(jià)值的數(shù)學(xué)；人人都能獲得必需的數(shù)學(xué)；不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展�！� 多媒體與學(xué)科教學(xué)的整合，能更好地體現(xiàn)以學(xué)生的發(fā)展為主，提高學(xué)與教的效率，使課程教材和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步“面向?qū)W生，面向生活，面向社會(huì)”。
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，概念教學(xué)至關(guān)重要，正確理解數(shù)學(xué)概念是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)和前提。可是，數(shù)學(xué)概念比較抽象，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師重教不重學(xué)，又沒有理想的教學(xué)媒體，不能充分展現(xiàn)數(shù)學(xué)概念發(fā)生、發(fā)展和形成的過(guò)程，學(xué)生只能“知其然而不知其所以然”，掌握和運(yùn)用起來(lái)就有一定的局限，更不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而多媒體等先進(jìn)的信息技術(shù)走進(jìn)課堂，可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)，并與廣泛的社區(qū)相聯(lián)系的學(xué)習(xí)環(huán)境。在概念教學(xué)中運(yùn)用豐富的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，創(chuàng)設(shè)可交互的實(shí)驗(yàn)情境，放手讓學(xué)生進(jìn)行猜測(cè)、實(shí)踐、論證，能使學(xué)生在探究性的學(xué)習(xí)活動(dòng)中主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)意義，正確理解數(shù)學(xué)概念，解決數(shù)學(xué)問題，對(duì)學(xué)生終生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)是極有意義的。
基于以上認(rèn)識(shí)，我們決定運(yùn)用計(jì)算機(jī)、多媒體以及校園網(wǎng)絡(luò)，開展“信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)整合”的研究，構(gòu)建概念教學(xué)新模式，獲得信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科整合的規(guī)律、原則和方法。
二、研究目標(biāo)
1、通過(guò)本課題的研究，切實(shí)落實(shí)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下，在創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、開拓創(chuàng)新的能力。
2、探索信息技術(shù)與數(shù)學(xué)概念教學(xué)整合的途徑、方法和策略，總結(jié)并形成“信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)整合”的基本理論和教學(xué)模式。
3、進(jìn)行“信息技術(shù)與數(shù)學(xué)概念教學(xué)整合的”教學(xué)硬件、軟件和潛件建設(shè)的開發(fā)利用的研究。
三、研究?jī)?nèi)容
本課題的研究?jī)?nèi)容是：在校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持下，在概念課教學(xué)中，運(yùn)用多媒體等先進(jìn)的信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)、自然的問題情境，使學(xué)生理解概念的形成與發(fā)展；使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)創(chuàng)新；并在此基礎(chǔ)上，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。
本課題研究中，還針對(duì)數(shù)學(xué)課程四個(gè)領(lǐng)域中的前三個(gè)方面，即：“數(shù)與代數(shù)、空間與圖形、統(tǒng)計(jì)與概率”進(jìn)行系統(tǒng)的整合研究，每學(xué)期梳理出相關(guān)的概念知識(shí)，根據(jù)它們各自不同的特點(diǎn)，從不同的角度來(lái)進(jìn)行整合的研究工作。
四、研究方法
本課題研究在教學(xué)常態(tài)下進(jìn)行，主要以行動(dòng)研究法為主，輔以資料和文獻(xiàn)研究法、調(diào)研法等方法，以達(dá)到“總體求善、局部求真”。我們以學(xué)生信息素養(yǎng)的情況為研究的切入點(diǎn)，通過(guò)訪談和調(diào)查，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和信息水平，在此基礎(chǔ)上分學(xué)科擬定工作計(jì)劃，又以在學(xué)科教學(xué)中提升學(xué)生信息素養(yǎng)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力作為研究的目標(biāo)。在實(shí)踐中反思，通過(guò)反思不斷調(diào)整行動(dòng)研究的計(jì)劃。
在研究中,我們還使用了文獻(xiàn)研究和調(diào)查研究法，通過(guò)對(duì)新課改和課程整合的理念的學(xué)習(xí)和研究，了解國(guó)內(nèi)外的研究趨勢(shì)，學(xué)習(xí)先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和方法；并通過(guò)問卷調(diào)查、問話和談話等方法，了解學(xué)生在開展整合實(shí)驗(yàn)中的興趣、愛好和學(xué)習(xí)效果。從而保證了課題開展的高效度和實(shí)效性。
五、研究過(guò)程
在課題研究過(guò)程中，我們主要經(jīng)歷了以下四個(gè)階段：
1、研究醞釀階段（2001年8月——2001年10月）
課題研究需要專業(yè)引領(lǐng)，在總課題組和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)組織下，我們首先系統(tǒng)地學(xué)習(xí)教育心理學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、教育科研方法和信息技術(shù)、學(xué)科教學(xué)模式等理論知識(shí)，并結(jié)合新課程改革的要求，進(jìn)行了課題的文獻(xiàn)研究工作，把握了研究方向。
在確立子課題時(shí),我們認(rèn)為數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的重要組成部分，也是發(fā)展思維、培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力的基礎(chǔ)。我們把數(shù)學(xué)子課題定為《信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)整合的理論與實(shí)踐研》，并撰寫了實(shí)施方案。
2、研究探索階段（2001年10月-2002年8月）。
2001年10月，在學(xué)校課題領(lǐng)導(dǎo)小組的支持下，課題研究正式啟動(dòng)，確定由萬(wàn)里春老師在二（4）班開展實(shí)驗(yàn)研究工作。同期，學(xué)校開展了三次信息技術(shù)培訓(xùn)工作，教師們掌握了信息技術(shù)的操作和使用基本技能。
為了培養(yǎng)學(xué)生一定的信息素養(yǎng)和計(jì)算機(jī)操作技能，我們還共同擬定了實(shí)驗(yàn)班級(jí)學(xué)生計(jì)算機(jī)操作基本技能的學(xué)習(xí)內(nèi)容。并積極取得學(xué)生家庭的支持，共同幫助學(xué)生學(xué)會(huì)上網(wǎng)、查詢資料、分析和處理信息，鼓勵(lì)學(xué)生多渠道、多辦法獲取和加工運(yùn)用信息。在學(xué)年結(jié)束時(shí)的《信息素養(yǎng)調(diào)查問卷》中，這個(gè)班學(xué)生的信息素養(yǎng)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他非實(shí)驗(yàn)班級(jí)。
3、深入研究階段（2002年8月-2004年6月）。
這一階段，主要工作包括:繼續(xù)深入理論學(xué)習(xí)、提高科研意識(shí)；成立了學(xué)校子課題組，在1――5各年級(jí)選取一個(gè)課題實(shí)驗(yàn)班級(jí)，由五位數(shù)學(xué)教師共同承擔(dān)該課題的研究工作，這樣群策群力，保證了課題研究的實(shí)效性和相對(duì)完整性；開始致力于“信息技術(shù)與數(shù)學(xué)概念教學(xué)整合”的典型課例的探索；并進(jìn)行了課題的問卷調(diào)查和反饋工作，通過(guò)不斷地反思，我們進(jìn)一步完善了課題實(shí)施方案，。
4、反思和總結(jié)階段（2004年7月——2005年4月）
隨著我們對(duì)“整合”的深入理解以及學(xué)校信息技術(shù)工作的縱深發(fā)展，我們開始注重利用信息技術(shù)創(chuàng)建理想的學(xué)習(xí)環(huán)境、全新的學(xué)習(xí)方式和教學(xué)方式，構(gòu)建了全新的教學(xué)模式。
這一階段，我們還加強(qiáng)了學(xué)校校園網(wǎng)站和數(shù)學(xué)專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站的建設(shè)；擬定了學(xué)校各項(xiàng)課題研究制度和評(píng)估量化的細(xì)則，并整理了課題研究的資料、確定了信息技術(shù)與數(shù)學(xué)概念教學(xué)整合的教學(xué)模式；形成了課題研究的物化成果和理論認(rèn)識(shí)；撰寫了課題結(jié)題研究報(bào)告等，做好了課題研究的驗(yàn)收準(zhǔn)備工作。
六、研究的成果
（一）構(gòu)建了我校“信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)整合”的課堂教學(xué)模式
我校的“信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)整合”的教學(xué)模式（如圖），充分實(shí)現(xiàn)了利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的支持，發(fā)揮小組協(xié)作學(xué)習(xí)以及交流互助、教師個(gè)別輔導(dǎo)的功能，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)互動(dòng)、師生互動(dòng)、生生互動(dòng)等多維互動(dòng)，體現(xiàn)了 “以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的思想，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革。
針對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)中的“數(shù)與代數(shù)、空間與圖形、統(tǒng)計(jì)與概率”這三個(gè)知識(shí)領(lǐng)域概念知識(shí)的不同特點(diǎn)，我們還探索出了不同的整合模式：
1、信息技術(shù)整合于“數(shù)與代數(shù)”
在“數(shù)與代數(shù)”的概念學(xué)習(xí)中，借助信息技術(shù)可以使得許多“數(shù)”的問題變得形象、直觀、簡(jiǎn)單。教師利用信息技術(shù)能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)直觀、生動(dòng)的情境，進(jìn)行基于信息技術(shù)的真實(shí)性任務(wù)學(xué)習(xí)，或者使用一些游戲軟件或課件，創(chuàng)造解決問題的豐富情境。例如，在教學(xué)《年月日》這一課時(shí)，學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的媒體作用如右圖所示。
2、信息技術(shù)整合于“空間與圖形”
信息技術(shù)的整合為“空間與圖形”的教學(xué)拓展了廣闊的空間，許多傳統(tǒng)教學(xué)中難以企及的夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，插上了信息技術(shù)這個(gè)想象的翅膀，平面圖形和立體圖形都變得鮮活起來(lái)。課堂上，學(xué)生把信息技術(shù)當(dāng)作一種學(xué)習(xí)工具，用一些傳統(tǒng)教學(xué)手段無(wú)法實(shí)現(xiàn)的解題思路去探究問題的解決，獲得了一種真正的“數(shù)學(xué)體驗(yàn)”，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
比如，在教學(xué)《軸對(duì)稱圖形》一課時(shí)， 教師設(shè)計(jì)的方案和媒體使用策略如下表所示。
教學(xué)環(huán)節(jié)
媒 體 應(yīng) 用 策 略
一、激趣導(dǎo)入，擬定目標(biāo)
利用信息化學(xué)習(xí)環(huán)境和資源創(chuàng)造情境，利用word文檔靈活出現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。
二、自主學(xué)習(xí)，合作研討
網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了操作和交流的平臺(tái)，電子舉手和短消息實(shí)現(xiàn)了教師個(gè)別輔導(dǎo)和監(jiān)控學(xué)習(xí)的功能。
三、分層練習(xí)，拓展提高
網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的在線測(cè)試，能及時(shí)給出分?jǐn)?shù)，豐富的練習(xí)資源，滿足了學(xué)生不同的學(xué)習(xí)需求。
四、歸納小結(jié)，課外延伸
提供網(wǎng)址，課后作進(jìn)一步交流與探索,拓展學(xué)習(xí)空間。
3、信息技術(shù)整合于“統(tǒng)計(jì)與概率”
信息技術(shù)與“統(tǒng)計(jì)與概率”教學(xué)的整合，能較好的促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)數(shù)學(xué)概念知識(shí)的理解，更好地體驗(yàn)“不確定”型的數(shù)學(xué)思想，并能對(duì)大量有效數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)算、驗(yàn)證和分析，使學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)意義。信息技術(shù)的整合使學(xué)生在課堂上完成較大規(guī)模的統(tǒng)計(jì)流程變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。比如，在教學(xué)《簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)》這一課例時(shí)，其教學(xué)流程可以如下圖所示：
（二）促進(jìn)了學(xué)生“原生態(tài)的學(xué)習(xí)”能力的形成
信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)的整合，有效地改變了學(xué)習(xí)內(nèi)容呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、師生和生生的互動(dòng)方式，提供了更為豐富的學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生從一本教科書、一間教室、一本作業(yè)本、一張考試卷中走出來(lái)，帶著書本、帶著問題走進(jìn)社會(huì)、網(wǎng)絡(luò)和生活。
在網(wǎng)絡(luò)豐富多彩的學(xué)習(xí)資源中，信息技術(shù)成為一種輔助培植和維護(hù)新型的“學(xué)習(xí)生態(tài)氛圍”的技術(shù)工具。在這種生態(tài)化的學(xué)習(xí)氛圍中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，彼此之間與教師、家長(zhǎng)、社會(huì)之間時(shí)時(shí)都處在互動(dòng)中。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的分層練習(xí)也滿足了學(xué)生不同的學(xué)習(xí)需求，學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)和生活的主人。在九江市開展的各項(xiàng)數(shù)學(xué)競(jìng)賽和活動(dòng)中，我校學(xué)生均名列前茅，以學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新意識(shí)和發(fā)展?jié)摿�，而贏得各中學(xué)和社會(huì)的高度贊譽(yù)。
（三）促進(jìn)了教師專業(yè)化的成長(zhǎng)
信息技術(shù)與課程整合給教師帶來(lái)了挑戰(zhàn)，也是教師專業(yè)化成長(zhǎng)的契機(jī)。利用信息技術(shù)，教師們精心創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生利用各種信息資源主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)意義，從知識(shí)的傳授者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者、組織者和促進(jìn)者。課題研究也開闊了教師的眼界，他們清醒地認(rèn)識(shí)到，專業(yè)化知識(shí)不僅要能精通教育理論知識(shí)、學(xué)科和教學(xué)方法知識(shí)，還應(yīng)該精通信息技術(shù)，成為“一專多能”的人才。
在課題研究過(guò)程中，教師已不再是單一的“師者”角色，更是體驗(yàn)著與學(xué)生一起成長(zhǎng)的“學(xué)習(xí)者”的新角色。在促進(jìn)了學(xué)與教的效果的同時(shí)，教師也提升了自己的信息素養(yǎng)和和科研理論水平，學(xué)會(huì)了整合的理念、模式和方法。研究中，教師們積極編制和開發(fā)數(shù)學(xué)課件、教學(xué)軟件和學(xué)習(xí)網(wǎng)站等一系列與課題相關(guān)的學(xué)習(xí)資源，豐富了學(xué)校的課題研究成果。如：萬(wàn)里春、曹偉老師設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)課件《軸對(duì)稱圖形》獲得國(guó)家級(jí)二等獎(jiǎng)，夏云、曹偉老師設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)課件《上樓梯》獲得了江西省一等獎(jiǎng)。
（四）促進(jìn)了學(xué)�，F(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，提高了學(xué)校辦學(xué)的整體效益
三年多來(lái)，學(xué)校的現(xiàn)代教育技術(shù)水平也取得了突破性的進(jìn)展，學(xué)校還連年獲得市教育局目標(biāo)考評(píng)第一的好成績(jī)。課題研究帶動(dòng)了一批教師的茁壯成長(zhǎng)，有15名教師取得了小學(xué)特高級(jí)教師資格，多人次獲得教學(xué)明星、國(guó)家級(jí)、省級(jí)和骨干教師、學(xué)科帶頭人的光榮稱號(hào)。僅課題實(shí)驗(yàn)教師就有獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)21人次，省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)43 人次，市級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)48人次；29篇文章在各種刊物上發(fā)表，驕人的成績(jī)，令同行仰慕。
七、我們的結(jié)論
通過(guò)研究，我們認(rèn)為在小學(xué)階段開展“信息技術(shù)與數(shù)學(xué)概念教學(xué)的整合”，能大力開發(fā)適應(yīng)學(xué)生內(nèi)在需求的“原生態(tài)學(xué)習(xí)”環(huán)境，促進(jìn)了學(xué)生“生態(tài)化”自主學(xué)習(xí)能力的形成，提高了學(xué)與教的質(zhì)量和效率。
八、研究中的困惑
在開展課題研究中，我們也有一些困惑。
1、作為九江市的重點(diǎn)小學(xué)，我校的成班率過(guò)高，班級(jí)多、學(xué)生人數(shù)多，而學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教室只有兩間，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源分配率太低與學(xué)生需求量較高之間存在矛盾。這個(gè)矛盾如何解決？
2、如何科學(xué)的評(píng)價(jià)整合課？我們應(yīng)該以怎樣的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)去客觀地衡量出信息技術(shù)整合與學(xué)科教學(xué)課例的優(yōu)劣高低？應(yīng)該有怎樣的評(píng)價(jià)體系？而且整合課往往是一節(jié)課所無(wú)法完成的，可能會(huì)耗費(fèi)兩個(gè)課時(shí)以上，那么這又怎樣去客觀的評(píng)價(jià)呢？
九、今后工作設(shè)想
今后，我們還要進(jìn)一步強(qiáng)化師資培訓(xùn)，不斷加強(qiáng)業(yè)務(wù)理論和信息技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，在已經(jīng)取得的研究成果的基礎(chǔ)上，做進(jìn)一步的深入研究：
1、繼續(xù)探索信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)整合的研究，把信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)整合的成功經(jīng)驗(yàn)推廣到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的各個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)全方位整合。
2、進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)校硬件環(huán)境和軟件資源的建設(shè)，包括媒體素材的收集，網(wǎng)絡(luò)課件的制作，學(xué)習(xí)網(wǎng)站的建立等等，為課題研究提供堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
1、中華人民共和國(guó)教育部制訂 《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》 北京師范大學(xué)出版社
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