信息技術與數(shù)學學科有效整合的模式及應用方法的研究》報告

1、教育教學論文 課題信息技術與數(shù)學學科有效整合的模式及應用方法的研究結題報告課題信息技術與數(shù)學學科有效整合的模式 及應用方法的研究結題報告 一、 課題提出的背景 近年來,隨著學校硬件設備不斷完善,多媒體教室、網(wǎng)絡教室、校園網(wǎng)相繼建成,Internet接入校園,同時多媒體技術、網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,各種教學軟件逐漸豐富,功能逐漸完善。這些為信息技術與課程整合提供了條件。 教育部制訂的數(shù)學課程標準,實驗稿,指出,“現(xiàn)代信息技術的發(fā)展對數(shù)學教育的價值、目標、內(nèi)容以及學與教的方式產(chǎn)生了重大的影響?！背踔袛?shù)學新課程所具有的學科特點,決定了信息技術與初中數(shù)學課程的整合,有著區(qū)別于與其他學段課程整合的顯著個性,

2、需要深入開展專題性和系統(tǒng)性的探究和創(chuàng)新,為提升初中數(shù)學新課程的實施水平提供重要支撐。信息技術與學科教學整合是基礎教育改革的重點與熱點,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的創(chuàng)新型人才的重要途徑。但是,冷靜的思考一下整合教學的開展情況,普遍存在著這樣一些問題, 1.缺乏信息技術與學科教學有效整合的方法,對教育信息化的核心問題信息技術與課程整合研究不夠深入,多數(shù)教師主要集中在一節(jié)課或某一專題思考應用問題,缺乏對學科整體的把握,缺乏系統(tǒng)性、科學性,沒有形成系統(tǒng)的信息技術與學科教學整合模式、應用方法以及有效的體系化支撐資源及軟件。 2,信息技術優(yōu)勢發(fā)揮不充分,缺乏對信息技術核心理論及方法的了解,資源和軟件往往

3、僅使用了信息技術淺層次的優(yōu)勢。對于網(wǎng)絡環(huán)境下教學設計缺乏從整體考慮,缺乏系統(tǒng)性,網(wǎng)絡的優(yōu)勢發(fā)揮不夠充分。 3,資源與軟件設計方法不夠科學,資源與軟件建設缺乏系統(tǒng)設計,缺乏面向不同使用者的有針對性的資源和軟件,過于注重網(wǎng)絡形式,缺乏從教學實際出發(fā)的網(wǎng)絡環(huán)境下教與學理論的研究,教與學的關鍵困難解決不夠理想,網(wǎng)絡環(huán)境下的教學設計多數(shù)集中在利用網(wǎng)絡為學生提供資料性的信息,缺乏對于問題解決過程的交流途徑。 4,缺乏科學的有引導性的評價體系,缺乏資源和軟件正確性、有效性、完備性等的評價標準,如什么樣的課是好的整合課。 二、課題研究的目的意義 我校研究“信息技術與數(shù)學學科有效整合的模式及應用方法”,目的就是

4、通過把信息技術與數(shù)學教學有機的結合起來,將信息技術與數(shù)學教學融為一體,將信息技術作為一種工具,提高教與學的效率,改善教與學的效果。我們研究信息技術與數(shù)學學科有效整合的模式及應用方法有利于我們改革傳統(tǒng)教學模式,在新課改的教育理念的指導下,讓學生了解和掌握信息技術基本知識和技能,了解信息技術的發(fā)展及其應用對人類日常生活和科學技術的深刻影響。這就是我校選擇本課題的意義所在 我們學校是新建立的一所地處城郊的初級中學,在課題立項時,學校有43個班級配有交互式觸摸一體機教學平臺,有4個各擁有50臺微機的網(wǎng)絡教室、2個多功能演示廳,以“三網(wǎng)”、“四室”為主框架的信息技設施非常完善。同時還建起了網(wǎng)絡管理中心、

5、課件制作中心,教師電子備課室、電子閱覽室等。學校建立了比較完善的校園網(wǎng)絡系統(tǒng),做到了優(yōu)質(zhì)資源班班通,實現(xiàn)了網(wǎng)絡備課和網(wǎng)絡管理。中青年教師都建立了自己的教育空間,班級建有班級博客,許多學生擁有個人網(wǎng)頁。學校網(wǎng)站建設全面升級,內(nèi)容豐富。已經(jīng)完全具備了進行信息技術與學科教學整合研究的物質(zhì)條件,對研究有效提高課堂教學效率的整合方式方法也有了條件。 三、課題研究的基本內(nèi)容 本課題研究目標具體可以分化為以下三個預設的目標, ,1,通過研究,系統(tǒng)歸納、總結、提煉出不同教學內(nèi)容、不同教學類型的有效整合的模式與方法, ,2,通過研究,構建一定規(guī)模教學資源庫, ,3,通過研究,系統(tǒng)提高師生信息化環(huán)境下教與學的能力

6、。 本課題的研究成果,具有良好的推廣和應用價值,必將為推進我縣信息技術與初中數(shù)學課程整合的實施,提供切實的理論指導、實踐指南和資源支持。 本課題研究的主要內(nèi)容、主要觀點, ,1,提煉出初中數(shù)學教學中不同教學內(nèi)容、不同教學類型與信息技術的有效整合的模式與方法, ,2,校本資源的建設模式研究, ,3,教師信息技術與學科教學有效整合能力培訓的研究。 創(chuàng)新點, 本項研究的創(chuàng)新之處包括,系統(tǒng)研究信息技術與不同教學模式的整合,探索出有效整合的模式與方法。 四、課題研究的方法 1,以信息技術與初中數(shù)學課程整合的研究為載體,把探索研究結果與運用研究成果結合起來,邊設計邊實施,邊實施邊修正,邊修正邊反思,促進課

7、題研究的深入。重點對實驗班采用一系列新的教學模式并輔之以相關活動,對照班采用傳統(tǒng)的課堂教學模式。對于一些信息技術比較利于發(fā)揮優(yōu)勢功能的內(nèi)容,選擇若干個點分析其理論基礎、內(nèi)容特點、技術特征、學生的學習方式、學習結果及學生的個性發(fā)展等進行研究。 2,由于信息技術與數(shù)學學科有效整合的模式及應用方法的研究要落實在課堂教學這一有效途徑上,所以要加強對實驗教師在研究過程中的課堂教學指導。 3,定期舉行觀摩課,進行備課評價,采取抽樣問卷調(diào)查法,搜集研究資料,領導教師共同探討實驗情況,解決實驗中遇到的問題。 五、課題研究的措施和途徑 1,通過請專家和立足于本校的培訓,對教師實施四個層面的培訓,現(xiàn)代信息環(huán)境下先

8、進的教育理論培訓,信息技術能力培訓,教學設計方法培訓,信息技術與課程整合模式培訓。我們采取把技術、教材、教法、學法結合起來,把理論學習與教學案例研究結合起來,采用技術人員、教師、教學研究人員互教互學,研究互動的方式,進行綜合培訓。采用教材培訓與技術培訓相結合,集中培訓與分散培訓相結合,教學案例研討和培訓相結合,師師互動交流的形式,提高培訓效果。 2,將課題組教師分組,明確每位教師在課題研究中的定位和各自的研究任務,做到分工明確。 3,每兩周課題組教師都用一個固定時間進行交流,對各自實驗的方法和實驗中遇到的問題進行討論、反思,以利于改進實驗方法。 4,根據(jù)研究步驟在一定時候進行課題階段小結,展示

9、階段研究成果,并明確下一階段的研究實驗該如何進行。 5,最后階段時對研究實驗的各種成果進行匯總,請專家給與指正,形成最終成果。 六、研究結果 1.形成了較為高效的教師培訓模式 一是我們對教師實施四個層面的培訓,現(xiàn)代信息環(huán)境下先進的教育理論培訓,信息技術能力培訓,教學設計方法培訓,信息技術與課程整合模式培訓。我們采取了把技術、教材、教法、學法結合起來,把理論學習與教學案例研究結合起來,采用技術人員、教師、教學研究人員互教互學,研究互動的方式,進行綜合培訓。采用教材培訓與技術培訓相結合,集中培訓與分散培訓相結合,教學案例研討和培訓相結合,師師互動交流的形式,提高培訓效果。二是開展觀摩信息技術與數(shù)學

10、課堂教學整合的研究課或課堂實錄的實踐活動。在這些活動的開展中,分析他人整合成功的經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)他人在整合中的不足或值得思考的地方,深入探討信息技術融入數(shù)學課堂教學的時機、環(huán)節(jié)以及教師的作用。 2.對數(shù)學教學內(nèi)容、教學方法和信息技術進行有效整合與優(yōu)化,構建了信息環(huán)境下的的課堂教學模式 通過大量實踐研究,我們提出以下三種有效的課程整合模式, ,1,. “演示講授”模式 該模式本質(zhì)上說還是屬于傳統(tǒng)模式, 其教學結構沒有發(fā)生太大的變化, 只是在教師講解的過程中, 利用計算機的屏幕展示優(yōu)勢來突出教學重點、化解教學難點, 信息技術只是輔助教學的工具。該模式主要用于數(shù)學中概念、原理的學習。 活動程序: 演示講解

11、理解記憶練習鞏固檢查反饋。 這種模式在整合的初級階段被廣泛地采用,主要是教師結合教學內(nèi)容,利用信息技術的優(yōu)勢,創(chuàng)造良好的教學情境,通過圖、文、聲、動畫的演示,化靜為動,化難為易,化抽象為形象,以多媒體的形式解決教學難點,使知識的再發(fā)現(xiàn)過程符合中學生的思維和心理特點,從而調(diào)動學生學習的積極性、主動性,提高學習效率和教學質(zhì)量。 ,2,. “發(fā)現(xiàn)探究”模式 該模式突出學生的主體地位, 注重學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力及科學探究精神和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng), 教師只是學習情境的創(chuàng)建者, 學習活動的組織者、“隱”導者, 經(jīng)常用在一些數(shù)學思維價值較高的課例上。信息技術是幫助學生探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的認知工具和情感激勵工

12、具。這時, 課堂教學由教師的一言堂變?yōu)閷W生活動的場所, 整個課堂教學結構發(fā)生了變化。 活動程序: 創(chuàng)設情境、提出問題教師“隱”導、學生操作自主探索、發(fā)現(xiàn)規(guī)律歸納規(guī)律反思驗證教師總結。 該模式最明顯的一個特點就是,學生可以利用自己所掌握的信息技術,在數(shù)字化學習環(huán)境中進行數(shù)學實驗,親身體驗知識再發(fā)現(xiàn)的過程。數(shù)學軟件“幾何畫板”和“Z，Z教育平臺”的深人開發(fā)和廣泛使用,使這種課型越來越受到教師和學生的歡迎。 ,3,. “合作研究”模式 該模式主要是針對數(shù)學知識的綜合應用問題, 是基于Internet 的學習模式。它是一種多學科、多緯度的綜合性教學模式,將知識、計算、規(guī)律的學習與解決實際問題等目標綜合

13、在一起。應用這種模式的教學一般不能在一節(jié)課中完成,根據(jù)項目的難易程度確定所需的時間。該模式就是為實現(xiàn)使學生將所學到的數(shù)學知識應用于解決生活問題, 從而培養(yǎng)其聯(lián)系實際、解決問題能力的目標而設計的。數(shù)學新教材改變了舊教材那種不注重把數(shù)學知識和生活問題聯(lián)系起來的弊端, 活動程序: 提出問題分析問題、明確方向小組分工、查找信息組間討論、計算數(shù)據(jù)組際交流、解決問題成果匯報、討論評價反思。 這種模式隨著是以資源為中心的信息技術與學科教學整合的教學模式。它體現(xiàn)教師日益重視學生對所學知識的意義建構,教學設計從以知識為中心轉變?yōu)橐再Y源為中心、以學為中心。教師運用網(wǎng)絡課件和專題網(wǎng)站等資源進行情境創(chuàng)設和提供信息資源

14、,充分利用網(wǎng)絡豐富資源的優(yōu)勢和網(wǎng)絡的交互特性,進行以任務驅(qū)動的研究性學習和合作學習。信息技術為學生提供信息資源和數(shù)字化學習環(huán)境,成為學生學習的協(xié)作工具和研發(fā)探究工具。教師通過網(wǎng)絡為學生提供與教學內(nèi)容相關的資源,利用任務驅(qū)動的教學方法,讓學生利用資源自主探究并解決問題。這樣既集中利用了網(wǎng)絡所提供的學習環(huán)境的資源優(yōu)勢,又有效規(guī)避了學生在網(wǎng)絡資源的海洋里胡沖亂撞,避免課堂失控和低效,提高了學習效率。因此,網(wǎng)絡型課例特別適合進行專題學習和專題復習以及針對不同層次的學生進行分層教學。 七、產(chǎn)生的效果與影響 1.在信息技術為學生提供的交互性學習環(huán)境中,實驗、探究、發(fā)現(xiàn)、數(shù)學應用交流成為必要的學習方式。網(wǎng)絡

15、探究、專題網(wǎng)站學習,交互型課件等使學生的學習方式發(fā)生變革性突破。 我們在實驗過程中,特別倡導信息技術下學生的自主探究與發(fā)現(xiàn)性學習,為此我們通過適當?shù)牟僮?、實驗、交流、歸納、概括等活動,在教材中展示數(shù)學的“再創(chuàng)造”過程,使自主探索、實踐操作、交流互動等學習方式得到具體體現(xiàn)。我們欣喜地發(fā)現(xiàn),學生能夠主支參與、協(xié)作交流學習的多了,能夠善于質(zhì)疑、析疑、解疑的方法 多了,學習效率、課外學習、實踐能力明顯加強了。實驗后期,我們對實驗班和對比班在觀察理解、探索研究、合作交流、主動發(fā)現(xiàn)等方面進得了綜合評價,概括統(tǒng)計數(shù)字顯示,實驗班學生的綜合素質(zhì)有明顯優(yōu)于對比班,這說明信息技術已成為學生學習數(shù)學的有力具,最終達

16、到了改善學習學習數(shù)學的目的。信息技術與數(shù)學課程的整合,實現(xiàn)了學生學習方式的根本轉變,從而全面提高了學生學習數(shù)學課的積極性,改善了學生的學習態(tài)度,加強了學生的注意力,培養(yǎng)了良好的學習數(shù)學的習慣。 2.教師角色發(fā)生變化。 以科研促提高,教師對課程改革的理解和參與不斷深入,他們從課堂單一的傳授者,逐步向?qū)W習活動的組織者、引導者和合作者轉換,教和學開始向和諧統(tǒng)一的方向發(fā)展。教師不再只是習題的“研究者”和考試的“指導者”,而是擁有先進教育理念、懂得現(xiàn)代教育技術、善于學習、善于合作的探究者。教師人人有自己的研究小課題,人人寫教學論文,有十多人次的論文在刊物上公開發(fā)表或獲獎,教師制作多媒體課件的水平明顯提高

17、,利用網(wǎng)絡資源充實課堂,進行探究性學習的方式為全體師生所接受、所運用。 3.提高了教師的信息素養(yǎng)、教學水平和研究能力 教師現(xiàn)代教學理念能夠較好地通過教學體現(xiàn)出來。能夠確定正確的教學目標,并科學地將信息技術整合到教與學的過程中,使課堂教學資源豐富、學習活動有效、小組交流深入,教學效果良好,教師基本信息技術操作熟練,計算機軟硬件使用與維護知識以及網(wǎng)絡的應用知識在教學中得到充分地展示,信息技術成為教師教學的有力工具,成為教師有效指導學生學習的工具。教師教學時配合授課內(nèi)容與教學策略所需,將信息技術與教學自然和諧地融合起來。 課題組成員中,有兩位老師在全省電子白板課例大賽中獲一等獎,三位老師制作的多個多

18、媒體課件在市級多媒體軟件大賽中獲一、二等獎。王老師的課件還在中國多媒體學報上刊登。在理論研究方面,一批由課題組成員撰寫的科研論文發(fā)表,其中,省級5篇。獲得省級以上論文競賽二等獎的4篇,另有4人獲校級優(yōu)秀整合課獎項。近兩年來,課題組成員共上整合實驗研究課30多節(jié),不僅推進了學校信息技術與數(shù)學學科教學整合研究的進程,而且有效地提高了教師的素質(zhì),為實施新課程標準的試驗創(chuàng)造了良好的條件。 4.改變了教學結構 ,1,.改變了教學結構,教師有意識地將信息技術應用到數(shù)學教學過程中,使各種教學資源、各個教學要素和教學環(huán)節(jié),經(jīng)過整合、相互融合,在整體優(yōu)化的基礎上產(chǎn)生聚集效應,從而促進傳統(tǒng)教學方式的根本變革,促進

19、以教師為中心的教學結構與教學模式的變革,從而達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與實踐能力的目標。 ,2,.有效幫助學習掌握數(shù)字化學習的技能。特別是在學習方式上,能讓學生轉變單純的接受式學習方式,學會自主、探究式的學習。 ,3,.隨著典型課例的不斷推出和研究課次數(shù)的增多,在爭論中對課型缺點的逐漸改正,操作軟件的日新月異,操作設計的不斷完善,教學模式和軟硬件技術的日益提高,教師反對和非議的人數(shù)逐漸減少,許多教師尤其是青年教師以及老中青的小組合已開始了滿懷熱情的嘗試。在課題研究過程中,由于面臨新任務、新要求,促使老師們認真學習、努力鉆研、注重創(chuàng)新,水平提高很快。時至今日,有自己的教育教學思想并能在具體工作中予以體現(xiàn),有嫻熟的現(xiàn)代教育技術、獨特教育風格,富有創(chuàng)新意識的骨干教師隊伍已經(jīng)形成。 ,4,.提高課堂效率,努力激發(fā)學生學習興趣、使之易于接受學習內(nèi)容,訓練學生的創(chuàng)新思維,以提高課堂效率,發(fā)揮了信息技術