信息技术与小学数学概念教学整合的理论与实践

信息技术与小学数学概念教学整合的理论与实践

万里春    江西九江师范附属小学

[摘要] 2001年10月，在中央电教馆的亲切关怀和省市电教馆的直接指导下，我校承担了国家级十五重点课题《信息技术与小学数学概念教学整合的理论与实践研究》。三年多来，我们始终把课题研究工作放在重要地位，将理论与实践相结合为课题研究的着眼点，以“行动研究”为课题研究的切入点，按照新课程标准，在教学中边研究，边实践。在教学中开展研究，在研究中深化教学，用课题建设、课题研究拉动整个管理的层层深入，推动学校现代教育技术的深入发展。本文从研究的背景、研究目标、研究内容、研究方法、研究过程、研究成果、我们的结论和研究的困惑以及今后工作设想这几个方面，对课题研究进行综述。

[关键词]  信息技术    概念教学    整合     研究     创新

一、研究的背景

人类进入21世纪，科学的发展日新月异，信息高速公路正以惊人的速度改变着人们的工作、学习、思维和交往方式。2000年10月，原教育部部长陈至立在全国中小学信息技术教育会议上指出：“在开好信息技术课程的同时，要努力推进信息技术与其他学科教学的整合，鼓励在其他学科的教学中广泛应用信息技术手段，并把信息技术教育融合在其他学科的学习中。各地要积极创造条件，逐步实现多媒体教学进入每一间教室，积极探索信息技术教育与其他学科教学的整合。”

新课程标准也明确提出：“义务教育阶段的数学课程应突出体现基础性、普及性和发展性，使数学教育面向全体学生，实现人人学有价值的数学；人人都能获得必需的数学；不同的人在数学上得到不同的发展。” 多媒体与学科教学的整合，能更好地体现以学生的发展为主，提高学与教的效率，使课程教材和教学内容进一步“面向学生，面向生活，面向社会”。

在小学数学教学中，概念教学至关重要，正确理解数学概念是学习数学知识的基础和前提。可是，数学概念比较抽象，在传统的教学模式下，教师重教不重学，又没有理想的教学媒体，不能充分展现数学概念发生、发展和形成的过程，学生只能“知其然而不知其所以然”，掌握和运用起来就有一定的局限，更不利于创新能力的培养。而多媒体等先进的信息技术走进课堂，可以创设一个以学生为中心，教师为主导，并与广泛的社区相联系的学习环境。在概念教学中运用丰富的网络学习资源，创设可交互的实验情境，放手让学生进行猜测、实践、论证，能使学生在探究性的学习活动中主动建构知识意义，正确理解数学概念，解决数学问题，对学生终生学习能力的培养是极有意义的。

基于以上认识，我们决定运用计算机、多媒体以及校园网络，开展“信息技术与小学数学概念教学整合”的研究，构建概念教学新模式，获得信息技术与数学学科整合的规律、原则和方法。

二、研究目标

1、通过本课题的研究，切实落实学生在网络学习环境下，在创造性的学习活动中，培养学生自主学习、开拓创新的能力。

2、探索信息技术与数学概念教学整合的途径、方法和策略，总结并形成“信息技术与小学数学概念教学整合”的基本理论和教学模式。

3、进行“信息技术与数学概念教学整合的”教学硬件、软件和潜件建设的开发利用的研究。

三、研究内容

本课题的研究内容是：在校园网络环境支持下，在概念课教学中，运用多媒体等先进的信息技术，创设真实、自然的问题情境，使学生理解概念的形成与发展；使学生学会学习、学会合作、学会创新；并在此基础上，提升学生的信息素养。

本课题研究中，还针对数学课程四个领域中的前三个方面，即：“数与代数、空间与图形、统计与概率”进行系统的整合研究，每学期梳理出相关的概念知识，根据它们各自不同的特点，从不同的角度来进行整合的研究工作。

四、研究方法

本课题研究在教学常态下进行，主要以行动研究法为主，辅以资料和文献研究法、调研法等方法，以达到“总体求善、局部求真”。我们以学生信息素养的情况为研究的切入点，通过访谈和调查，了解学生的学习能力和信息水平，在此基础上分学科拟定工作计划，又以在学科教学中提升学生信息素养、培养创新能力作为研究的目标。在实践中反思，通过反思不断调整行动研究的计划。




在研究中,我们还使用了文献研究和调查研究法，通过对新课改和课程整合的理念的学习和研究，了解国内外的研究趋势，学习先进的经验和方法；并通过问卷调查、问话和谈话等方法，了解学生在开展整合实验中的兴趣、爱好和学习效果。从而保证了课题开展的高效度和实效性。

五、研究过程

在课题研究过程中，我们主要经历了以下四个阶段：

1、研究酝酿阶段（2001年8月——2001年10月）

课题研究需要专业引领，在总课题组和学校领导组织下，我们首先系统地学习教育心理学、统计学、教育科研方法和信息技术、学科教学模式等理论知识，并结合新课程改革的要求，进行了课题的文献研究工作，把握了研究方向。

在确立子课题时,我们认为数学概念是数学基础知识的重要组成部分，也是发展思维、培养数学能力的基础。我们把数学子课题定为《信息技术与小学数学概念教学整合的理论与实践研》，并撰写了实施方案。

2、研究探索阶段（2001年10月-2002年8月）。

2001年10月，在学校课题领导小组的支持下，课题研究正式启动，确定由万里春老师在二（4）班开展实验研究工作。同期，学校开展了三次信息技术培训工作，教师们掌握了信息技术的操作和使用基本技能。

为了培养学生一定的信息素养和计算机操作技能，我们还共同拟定了实验班级学生计算机操作基本技能的学习内容。并积极取得学生家庭的支持，共同帮助学生学会上网、查询资料、分析和处理信息，鼓励学生多渠道、多办法获取和加工运用信息。在学年结束时的《信息素养调查问卷》中，这个班学生的信息素养水平远远高于其他非实验班级。

3、深入研究阶段（2002年8月-2004年6月）。

这一阶段，主要工作包括:继续深入理论学习、提高科研意识；成立了学校子课题组，在1――5各年级选取一个课题实验班级，由五位数学教师共同承担该课题的研究工作，这样群策群力，保证了课题研究的实效性和相对完整性；开始致力于“信息技术与数学概念教学整合”的典型课例的探索；并进行了课题的问卷调查和反馈工作，通过不断地反思，我们进一步完善了课题实施方案，。

4、反思和总结阶段（2004年7月——2005年4月）

随着我们对“整合”的深入理解以及学校信息技术工作的纵深发展，我们开始注重利用信息技术创建理想的学习环境、全新的学习方式和教学方式，构建了全新的教学模式。

这一阶段，我们还加强了学校校园网站和数学专题学习网站的建设；拟定了学校各项课题研究制度和评估量化的细则，并整理了课题研究的资料、确定了信息技术与数学概念教学整合的教学模式；形成了课题研究的物化成果和理论认识；撰写了课题结题研究报告等，做好了课题研究的验收准备工作。

六、研究的成果

（一）构建了我校“信息技术与小学数学概念教学整合”的课堂教学模式



我校的“信息技术与小学数学概念教学整合”的教学模式（如图），充分实现了利用网络平台的支持，发挥小组协作学习以及交流互助、教师个别辅导的功能，实现了人机互动、师生互动、生生互动等多维互动，体现了 “以教师为主导、学生为主体”的思想，实现了学生学习方式的变革。

针对课程标准中的“数与代数、空间与图形、统计与概率”这三个知识领域概念知识的不同特点，我们还探索出了不同的整合模式：

1、信息技术整合于“数与代数”



在“数与代数”的概念学习中，借助信息技术可以使得许多“数”的问题变得形象、直观、简单。教师利用信息技术能为学生创设直观、生动的情境，进行基于信息技术的真实性任务学习，或者使用一些游戏软件或课件，创造解决问题的丰富情境。例如，在教学《年月日》这一课时，学习环节和计算机网络的媒体作用如右图所示。

2、信息技术整合于“空间与图形”

信息技术的整合为“空间与图形”的教学拓展了广阔的空间，许多传统教学中难以企及的梦想变为现实，插上了信息技术这个想象的翅膀，平面图形和立体图形都变得鲜活起来。课堂上，学生把信息技术当作一种学习工具，用一些传统教学手段无法实现的解题思路去探究问题的解决，获得了一种真正的“数学体验”，培养学生的创新能力。

比如，在教学《轴对称图形》一课时， 教师设计的方案和媒体使用策略如下表所示。

教学环节
媒 体 应 用 策 略

一、激趣导入，拟定目标
利用信息化学习环境和资源创造情境，利用word文档灵活出现学习目标。

二、自主学习，合作研讨
网络为学生的学习提供了操作和交流的平台，电子举手和短消息实现了教师个别辅导和监控学习的功能。

三、分层练习，拓展提高
网络平台的在线测试，能及时给出分数，丰富的练习资源，满足了学生不同的学习需求。

四、归纳小结，课外延伸
提供网址，课后作进一步交流与探索,拓展学习空间。

3、信息技术整合于“统计与概率”

信息技术与“统计与概率”教学的整合，能较好的促进学生对相关数学概念知识的理解，更好地体验“不确定”型的数学思想，并能对大量有效数据进行验算、验证和分析，使学生主动建构知识意义。信息技术的整合使学生在课堂上完成较大规模的统计流程变为现实。比如，在教学《简单的统计》这一课例时，其教学流程可以如下图所示：

   

   （二）促进了学生“原生态的学习”能力的形成

信息技术与小学数学概念教学的整合，有效地改变了学习内容呈现方式、学生的学习方式、师生和生生的互动方式，提供了更为丰富的学习资源，使学生从一本教科书、一间教室、一本作业本、一张考试卷中走出来，带着书本、带着问题走进社会、网络和生活。

在网络丰富多彩的学习资源中，信息技术成为一种辅助培植和维护新型的“学习生态氛围”的技术工具。在这种生态化的学习氛围中，学生自主学习，彼此之间与教师、家长、社会之间时时都处在互动中。网络环境下的分层练习也满足了学生不同的学习需求，学生真正成为学习和生活的主人。在九江市开展的各项数学竞赛和活动中，我校学生均名列前茅，以学习能力强、具有创新意识和发展潜力，而赢得各中学和社会的高度赞誉。

（三）促进了教师专业化的成长

信息技术与课程整合给教师带来了挑战，也是教师专业化成长的契机。利用信息技术，教师们精心创设问题情境，引导学生利用各种信息资源主动建构知识意义，从知识的传授者变为学生学习活动的设计者、组织者和促进者。课题研究也开阔了教师的眼界，他们清醒地认识到，专业化知识不仅要能精通教育理论知识、学科和教学方法知识，还应该精通信息技术，成为“一专多能”的人才。

在课题研究过程中，教师已不再是单一的“师者”角色，更是体验着与学生一起成长的“学习者”的新角色。在促进了学与教的效果的同时，教师也提升了自己的信息素养和和科研理论水平，学会了整合的理念、模式和方法。研究中，教师们积极编制和开发数学课件、教学软件和学习网站等一系列与课题相关的学习资源，丰富了学校的课题研究成果。如：万里春、曹伟老师设计的网络课件《轴对称图形》获得国家级二等奖，夏云、曹伟老师设计的数学课件《上楼梯》获得了江西省一等奖。

（四）促进了学校现代教育技术的发展，提高了学校办学的整体效益

三年多来，学校的现代教育技术水平也取得了突破性的进展，学校还连年获得市教育局目标考评第一的好成绩。课题研究带动了一批教师的茁壮成长，有15名教师取得了小学特高级教师资格，多人次获得教学明星、国家级、省级和骨干教师、学科带头人的光荣称号。仅课题实验教师就有获国家级奖项21人次，省级奖项43 人次，市级奖项48人次；29篇文章在各种刊物上发表，骄人的成绩，令同行仰慕。

七、我们的结论

通过研究，我们认为在小学阶段开展“信息技术与数学概念教学的整合”，能大力开发适应学生内在需求的“原生态学习”环境，促进了学生“生态化”自主学习能力的形成，提高了学与教的质量和效率。

八、研究中的困惑

在开展课题研究中，我们也有一些困惑。

1、作为九江市的重点小学，我校的成班率过高，班级多、学生人数多，而学校的网络教室只有两间，网络教学资源分配率太低与学生需求量较高之间存在矛盾。这个矛盾如何解决？

2、如何科学的评价整合课？我们应该以怎样的评价标准去客观地衡量出信息技术整合与学科教学课例的优劣高低？应该有怎样的评价体系？而且整合课往往是一节课所无法完成的，可能会耗费两个课时以上，那么这又怎样去客观的评价呢？

九、今后工作设想

今后，我们还要进一步强化师资培训，不断加强业务理论和信息技术知识的学习，在已经取得的研究成果的基础上，做进一步的深入研究：

1、继续探索信息技术与小学数学概念教学整合的研究，把信息技术与小学数学概念教学整合的成功经验推广到小学数学教学的各个方面，实现信息技术与小学数学教学全方位整合。

2、进一步加强学校硬件环境和软件资源的建设，包括媒体素材的收集，网络课件的制作，学习网站的建立等等，为课题研究提供坚实的物质基础。   



参考文献：

1、中华人民共和国教育部制订 《数学课程标准》       北京师范大学出版社

2、刘儒德   主编        《信息技术与课程整合》          人民教育出版社

3、《小学数学概念教学》http://www.go63.com/1xiao/bbs/printpage.asp?BoardID=4&ID=63
4、罗朝宣  “多媒体网络环境与小学数学教学”

http://ks-school.hkedu.sh.cn/anlixuan/sanjiaomianji/web/lw1.htm

5、章剑卫    姚灶华  “信息技术与课程整合的研究与实践”

http://www.hainnu.edu.cn/licb/Reference-data/ITandCurriculumIntergry/ITandCurriculaResearch.htm

6、徐万胥  “信息技术与课程整合的理念与策略”   《电化教育研究》2003年第2期

7、李克东 “教育技术研究中的行动研究法”   http://www.cqcdbs.com/wljx/zjll/xdyj.doc

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