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信息技術與小學數學概念教學整合的理論與實踐
萬里春 江西九江師范附屬小學[摘要] 2001年10月，在中央電教館的親切關懷和省市電教館的直接指導下，我校承擔了國家級十五重點課題《信息技術與小學數學概念教學整合的理論與實踐研究》。三年多來，我們始終把課題研究工作放在重要地位，將理論與實踐相結合為課題研究的著眼點，以“行動研究”為課題研究的切入點，按照新課程標準，在教學中邊研究，邊實踐。在教學中開展研究，在研究中深化教學，用課題建設、課題研究拉動整個管理的層層深入，推動學�，F代教育技術的深入發(fā)展。本文從研究的背景、研究目標、研究內容、研究方法、研究過程、研究成果、我們的結論和研究的困惑以及今后工作設想這幾個方面，對課題研究進行綜述。
[關鍵詞] 信息技術 概念教學 整合 研究 創(chuàng)新
一、研究的背景
人類進入21世紀，科學的發(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、學習、思維和交往方式。2000年10月，原教育部部長陳至立在全國中小學信息技術教育會議上指出：“在開好信息技術課程的同時，要努力推進信息技術與其他學科教學的整合，鼓勵在其他學科的教學中廣泛應用信息技術手段，并把信息技術教育融合在其他學科的學習中。各地要積極創(chuàng)造條件，逐步實現多媒體教學進入每一間教室，積極探索信息技術教育與其他學科教學的整合�！�
新課程標準也明確提出：“義務教育階段的數學課程應突出體現基礎性、普及性和發(fā)展性，使數學教育面向全體學生，實現人人學有價值的數學；人人都能獲得必需的數學；不同的人在數學上得到不同的發(fā)展�！� 多媒體與學科教學的整合，能更好地體現以學生的發(fā)展為主，提高學與教的效率，使課程教材和教學內容進一步“面向學生，面向生活，面向社會”。
在小學數學教學中，概念教學至關重要，正確理解數學概念是學習數學知識的基礎和前提�？墒�，數學概念比較抽象，在傳統(tǒng)的教學模式下，教師重教不重學，又沒有理想的教學媒體，不能充分展現數學概念發(fā)生、發(fā)展和形成的過程，學生只能“知其然而不知其所以然”，掌握和運用起來就有一定的局限，更不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而多媒體等先進的信息技術走進課堂，可以創(chuàng)設一個以學生為中心，教師為主導，并與廣泛的社區(qū)相聯系的學習環(huán)境。在概念教學中運用豐富的網絡學習資源，創(chuàng)設可交互的實驗情境，放手讓學生進行猜測、實踐、論證，能使學生在探究性的學習活動中主動建構知識意義，正確理解數學概念，解決數學問題，對學生終生學習能力的培養(yǎng)是極有意義的。
基于以上認識，我們決定運用計算機、多媒體以及校園網絡，開展“信息技術與小學數學概念教學整合”的研究，構建概念教學新模式，獲得信息技術與數學學科整合的規(guī)律、原則和方法。
二、研究目標
1、通過本課題的研究，切實落實學生在網絡學習環(huán)境下，在創(chuàng)造性的學習活動中，培養(yǎng)學生自主學習、開拓創(chuàng)新的能力。
2、探索信息技術與數學概念教學整合的途徑、方法和策略，總結并形成“信息技術與小學數學概念教學整合”的基本理論和教學模式。
3、進行“信息技術與數學概念教學整合的”教學硬件、軟件和潛件建設的開發(fā)利用的研究。
三、研究內容
本課題的研究內容是：在校園網絡環(huán)境支持下，在概念課教學中，運用多媒體等先進的信息技術，創(chuàng)設真實、自然的問題情境，使學生理解概念的形成與發(fā)展；使學生學會學習、學會合作、學會創(chuàng)新；并在此基礎上，提升學生的信息素養(yǎng)。
本課題研究中，還針對數學課程四個領域中的前三個方面，即：“數與代數、空間與圖形、統(tǒng)計與概率”進行系統(tǒng)的整合研究，每學期梳理出相關的概念知識，根據它們各自不同的特點，從不同的角度來進行整合的研究工作。
四、研究方法
本課題研究在教學常態(tài)下進行，主要以行動研究法為主，輔以資料和文獻研究法、調研法等方法，以達到“總體求善、局部求真”。我們以學生信息素養(yǎng)的情況為研究的切入點，通過訪談和調查，了解學生的學習能力和信息水平，在此基礎上分學科擬定工作計劃，又以在學科教學中提升學生信息素養(yǎng)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力作為研究的目標。在實踐中反思，通過反思不斷調整行動研究的計劃。
在研究中,我們還使用了文獻研究和調查研究法，通過對新課改和課程整合的理念的學習和研究，了解國內外的研究趨勢，學習先進的經驗和方法；并通過問卷調查、問話和談話等方法，了解學生在開展整合實驗中的興趣、愛好和學習效果。從而保證了課題開展的高效度和實效性。
五、研究過程
在課題研究過程中，我們主要經歷了以下四個階段：
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，在總課題組和學校領導組織下，我們首先系統(tǒng)地學習教育心理學、統(tǒng)計學、教育科研方法和信息技術、學科教學模式等理論知識，并結合新課程改革的要求，進行了課題的文獻研究工作，把握了研究方向。
在確立子課題時,我們認為數學概念是數學基礎知識的重要組成部分，也是發(fā)展思維、培養(yǎng)數學能力的基礎。我們把數學子課題定為《信息技術與小學數學概念教學整合的理論與實踐研》，并撰寫了實施方案。
2、研究探索階段（2001年10月-2002年8月）。
2001年10月，在學校課題領導小組的支持下，課題研究正式啟動，確定由萬里春老師在二（4）班開展實驗研究工作。同期，學校開展了三次信息技術培訓工作，教師們掌握了信息技術的操作和使用基本技能。
為了培養(yǎng)學生一定的信息素養(yǎng)和計算機操作技能，我們還共同擬定了實驗班級學生計算機操作基本技能的學習內容。并積極取得學生家庭的支持，共同幫助學生學會上網、查詢資料、分析和處理信息，鼓勵學生多渠道、多辦法獲取和加工運用信息。在學年結束時的《信息素養(yǎng)調查問卷》中，這個班學生的信息素養(yǎng)水平遠遠高于其他非實驗班級。
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)深入理論學習、提高科研意識；成立了學校子課題組，在1――5各年級選取一個課題實驗班級，由五位數學教師共同承擔該課題的研究工作，這樣群策群力，保證了課題研究的實效性和相對完整性；開始致力于“信息技術與數學概念教學整合”的典型課例的探索；并進行了課題的問卷調查和反饋工作，通過不斷地反思，我們進一步完善了課題實施方案，。
4、反思和總結階段（2004年7月——2005年4月）
隨著我們對“整合”的深入理解以及學校信息技術工作的縱深發(fā)展，我們開始注重利用信息技術創(chuàng)建理想的學習環(huán)境、全新的學習方式和教學方式，構建了全新的教學模式。
這一階段，我們還加強了學校校園網站和數學專題學習網站的建設；擬定了學校各項課題研究制度和評估量化的細則，并整理了課題研究的資料、確定了信息技術與數學概念教學整合的教學模式；形成了課題研究的物化成果和理論認識；撰寫了課題結題研究報告等，做好了課題研究的驗收準備工作。
六、研究的成果
（一）構建了我�！靶畔⒓夹g與小學數學概念教學整合”的課堂教學模式
我校的“信息技術與小學數學概念教學整合”的教學模式（如圖），充分實現了利用網絡平臺的支持，發(fā)揮小組協作學習以及交流互助、教師個別輔導的功能，實現了人機互動、師生互動、生生互動等多維互動，體現了 “以教師為主導、學生為主體”的思想，實現了學生學習方式的變革。
針對課程標準中的“數與代數、空間與圖形、統(tǒng)計與概率”這三個知識領域概念知識的不同特點，我們還探索出了不同的整合模式：
1、信息技術整合于“數與代數”
在“數與代數”的概念學習中，借助信息技術可以使得許多“數”的問題變得形象、直觀、簡單。教師利用信息技術能為學生創(chuàng)設直觀、生動的情境，進行基于信息技術的真實性任務學習，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《年月日》這一課時，學習環(huán)節(jié)和計算機網絡的媒體作用如右圖所示。
2、信息技術整合于“空間與圖形”
信息技術的整合為“空間與圖形”的教學拓展了廣闊的空間，許多傳統(tǒng)教學中難以企及的夢想變?yōu)楝F實，插上了信息技術這個想象的翅膀，平面圖形和立體圖形都變得鮮活起來。課堂上，學生把信息技術當作一種學習工具，用一些傳統(tǒng)教學手段無法實現的解題思路去探究問題的解決，獲得了一種真正的“數學體驗”，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
比如，在教學《軸對稱圖形》一課時， 教師設計的方案和媒體使用策略如下表所示。
教學環(huán)節(jié)
媒 體 應 用 策 略
一、激趣導入，擬定目標
利用信息化學習環(huán)境和資源創(chuàng)造情境，利用word文檔靈活出現學習目標。
二、自主學習，合作研討
網絡為學生的學習提供了操作和交流的平臺，電子舉手和短消息實現了教師個別輔導和監(jiān)控學習的功能。
三、分層練習，拓展提高
網絡平臺的在線測試，能及時給出分數，豐富的練習資源，滿足了學生不同的學習需求。
四、歸納小結，課外延伸
提供網址，課后作進一步交流與探索,拓展學習空間。
3、信息技術整合于“統(tǒng)計與概率”
信息技術與“統(tǒng)計與概率”教學的整合，能較好的促進學生對相關數學概念知識的理解，更好地體驗“不確定”型的數學思想，并能對大量有效數據進行驗算、驗證和分析，使學生主動建構知識意義。信息技術的整合使學生在課堂上完成較大規(guī)模的統(tǒng)計流程變?yōu)楝F實。比如，在教學《簡單的統(tǒng)計》這一課例時，其教學流程可以如下圖所示：
（二）促進了學生“原生態(tài)的學習”能力的形成
信息技術與小學數學概念教學的整合，有效地改變了學習內容呈現方式、學生的學習方式、師生和生生的互動方式，提供了更為豐富的學習資源，使學生從一本教科書、一間教室、一本作業(yè)本、一張考試卷中走出來，帶著書本、帶著問題走進社會、網絡和生活。
在網絡豐富多彩的學習資源中，信息技術成為一種輔助培植和維護新型的“學習生態(tài)氛圍”的技術工具。在這種生態(tài)化的學習氛圍中，學生自主學習，彼此之間與教師、家長、社會之間時時都處在互動中。網絡環(huán)境下的分層練習也滿足了學生不同的學習需求，學生真正成為學習和生活的主人。在九江市開展的各項數學競賽和活動中，我校學生均名列前茅，以學習能力強、具有創(chuàng)新意識和發(fā)展?jié)摿�，而贏得各中學和社會的高度贊譽。
（三）促進了教師專業(yè)化的成長
信息技術與課程整合給教師帶來了挑戰(zhàn)，也是教師專業(yè)化成長的契機。利用信息技術，教師們精心創(chuàng)設問題情境，引導學生利用各種信息資源主動建構知識意義，從知識的傳授者變?yōu)閷W生學習活動的設計者、組織者和促進者。課題研究也開闊了教師的眼界，他們清醒地認識到，專業(yè)化知識不僅要能精通教育理論知識、學科和教學方法知識，還應該精通信息技術，成為“一專多能”的人才。
在課題研究過程中，教師已不再是單一的“師者”角色，更是體驗著與學生一起成長的“學習者”的新角色。在促進了學與教的效果的同時，教師也提升了自己的信息素養(yǎng)和和科研理論水平，學會了整合的理念、模式和方法。研究中，教師們積極編制和開發(fā)數學課件、教學軟件和學習網站等一系列與課題相關的學習資源，豐富了學校的課題研究成果。如：萬里春、曹偉老師設計的網絡課件《軸對稱圖形》獲得國家級二等獎，夏云、曹偉老師設計的數學課件《上樓梯》獲得了江西省一等獎。
（四）促進了學�，F代教育技術的發(fā)展，提高了學校辦學的整體效益
三年多來，學校的現代教育技術水平也取得了突破性的進展，學校還連年獲得市教育局目標考評第一的好成績。課題研究帶動了一批教師的茁壯成長，有15名教師取得了小學特高級教師資格，多人次獲得教學明星、國家級、省級和骨干教師、學科帶頭人的光榮稱號。僅課題實驗教師就有獲國家級獎項21人次，省級獎項43 人次，市級獎項48人次；29篇文章在各種刊物上發(fā)表，驕人的成績，令同行仰慕。
七、我們的結論
通過研究，我們認為在小學階段開展“信息技術與數學概念教學的整合”，能大力開發(fā)適應學生內在需求的“原生態(tài)學習”環(huán)境，促進了學生“生態(tài)化”自主學習能力的形成，提高了學與教的質量和效率。
八、研究中的困惑
在開展課題研究中，我們也有一些困惑。
1、作為九江市的重點小學，我校的成班率過高，班級多、學生人數多，而學校的網絡教室只有兩間，網絡教學資源分配率太低與學生需求量較高之間存在矛盾。這個矛盾如何解決？
2、如何科學的評價整合課？我們應該以怎樣的評價標準去客觀地衡量出信息技術整合與學科教學課例的優(yōu)劣高低？應該有怎樣的評價體系？而且整合課往往是一節(jié)課所無法完成的，可能會耗費兩個課時以上，那么這又怎樣去客觀的評價呢？
九、今后工作設想
今后，我們還要進一步強化師資培訓，不斷加強業(yè)務理論和信息技術知識的學習，在已經取得的研究成果的基礎上，做進一步的深入研究：
1、繼續(xù)探索信息技術與小學數學概念教學整合的研究，把信息技術與小學數學概念教學整合的成功經驗推廣到小學數學教學的各個方面，實現信息技術與小學數學教學全方位整合。
2、進一步加強學校硬件環(huán)境和軟件資源的建設，包括媒體素材的收集，網絡課件的制作，學習網站的建立等等，為課題研究提供堅實的物質基礎。
參考文獻：
1、中華人民共和國教育部制訂 《數學課程標準》 北京師范大學出版社
2、劉儒德 主編 《信息技術與課程整合》 人民教育出版社
3、《小學數學概念教學》http://www.go63.com/1xiao/bbs/printpage.asp?BoardID=4&ID=63
4、羅朝宣 “多媒體網絡環(huán)境與小學數學教學”
http://ks-school.hkedu.sh.cn/anlixuan/sanjiaomianji/web/lw1.htm
5、章劍衛(wèi) 姚灶華 “信息技術與課程整合的研究與實踐”
http://www.hainnu.edu.cn/licb/Reference-data/ITandCurriculumIntergry/ITandCurriculaResearch.htm
6、徐萬胥 “信息技術與課程整合的理念與策略” 《電化教育研究》2003年第2期
7、李克東 “教育技術研究中的行動研究法” http://www.cqcdbs.com/wljx/zjll/xdyj.doc
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