現代信息技術與小學數學教學整合的研究方案

實驗課題組

一、課題名稱：信息技術與小學數學教學的整合二、課題的提出：

1、課題提出的背景、研究目的、意義及價值

信息時代，知識更新換代的周期越來越短，增長速度驚人。“十年寒窗，終身受用”的觀念不僅將完全摒棄，而且還意味著只要停止一段時間的學習，就將成為信息社會的“功能性文盲”。

隨著信息社會知識總量的劇增和知識更新速度的加快，一個人擁有的知識對于知識的汪洋大海來說只能是滄海一粟。就知識的傳承而言，教師更應該是“學習的促進者和問題解決的指導者”。人本主義心理學家的代表人物羅杰斯提出的“非指導性教學”的思想，強調學習只能是促進，教師只是一個促進者，幫助學生明確自己想學什么，幫助學生安排適當的學習活動和材料，幫助學生發現自己所學東西的個人價值，建立并維持能夠促進學習的心理氛圍。建構主義學習觀認為，教師傳遞的只是信息而非知識，信息只有通過學生主動建構才能成為其認知結構的知識。教師的作用表現為指導學生如何去獲取、選擇、處理、利用信息，幫助學生解決學習中出現的知識性、技術性、情感性以及人際交往、倫理道德等方面的問題。

《數學課程標準》指出：“現代信息技術的發展將對數學教育的價值、目標、內容以及學習和教學的方式產生重大影響。數學課程要重視運用現代技術手段，特別是要充分考慮計算機（計算器）對數學學習的影響，把現代技術作為學生學習數學和解決問題的強有力的工具，使學生從大量繁雜、重復的運算中解放出來，將更多的精力投入到現實的、探索性的數學活動中去。”這不僅是數學課程改革的一個理念，也為今天的數學教學改革指明了一個方向。

隨著社會科學技術的進步、學校教育技術的不斷更新和家庭電腦的普及，整個社會進入了信息時代的一個嶄新階段，教育走信息化之路已成必然。在學校開設計算機課程的同時，很多學校開始開設信息技術基礎課程，并逐步探索信息技術與各學科教學的整合。數學作為一門基礎學科，在與計算機結合的同時，其研究領域、研究方式和應用范疇等方面得到了空前的拓展。數學教學也因與信息技術逐步實現整合而得到優化。

從我國教育改革和發展的趨勢看，教育信息技術也以前所未有的速度迅猛發展。“十五”期間教育技術系統廣泛開展的“應用教育技術，促進素質教育”的科研活動，取得了較為豐碩的教育成果，有效促進了實驗學校的教育教學改革和教育現代化建設，促進了以提高學生創新精神和實踐能力為主要目標的素質教育的全面實施。2000年10月，教育部召開了“全國中小學信息技術教育工作會議”。明確提出中小學開設信息技術必修課和實施“校校通”工程的目標及任務，并強調信息技術與學科教學的整合。會議提出了以信息化帶動教育現代化，實現教育的跨越式發展。從此，信息技術有了更快速的發展，在多媒體教學的基礎上，國內的一些重點學校都紛紛建起了自己的校園網。網校和教育網站也紛紛開通，基于網絡的教育被炒得沸沸揚揚。面對現代信息技術的強力沖擊，在全面實施素質教育的今天，如何有效地開發網絡多媒體教學軟件？如何利用現代信息技術優勢，全面優化和推動小學數學教學，從而實現現代信息技術與數學教學的整合？這些諸多的現實問題，關系到教育能否跟上信息時代的步伐，能否與世界發達國家的教育相接軌的問題。這是擺在我們廣大教育工作者面前的一項十分艱巨的任務。

從我們實驗小學的教育發展現狀來看，進行現代信息技術與數學教學整合，也具有重要的現實意義和深遠的歷史意義。學校有先進的教學設備，現已建成千兆校園網絡，學校有網絡多媒體計算機教室3間，可進行多媒體教學的有29個班。通過多年省教育科學規劃重點課題《多媒輔助教學》的課題研究，對信息技術與學科教學整合，已經進行了卓有成效的探索，積累了比較豐富的案例和經驗。

但是，我們也清醒地看到，我校開展的信息教育，由于多種原因，還沒有真正發揮網絡的優勢，現代信息技術環境下的學與教的研究還處于初始階段，還有很多問題需要去研究和探索。特別是如何學會在數字環境下的生存，如何學會在網絡環境下的學習，如何把信息技術整合到數學教學之中，使學習者學會利用網絡資源進行學習，學會利用工具進行創造學習。一句話，開展現代信息技術環境下“學與教”的理論與實踐研究有著十分重要的意義。為此，我們根據縣教研室的安排和學校實際，選擇《信息技術與小學數學教學整合研究》這個實驗課題，并希望在縣教研室的指導下，進行專題實驗研究。

2、完成課題的條件分析：

（1）設備設施：我校是社會公認具有優良傳統、辦學實力強、質量高，以創造教育為特色的學校。

學校有先進的教學設施設備，現已建成千兆校園網絡，校園網站不久還建、網上資源庫、課件庫。學校有網絡多媒體計算機教室

3間，可進行網絡多媒體教學的有29個班。這些設備將為本課題的實施提供硬件保證。

（2）研究隊伍：本課題的主研人員由學校領導、教研組長、年級組長和優秀教師組成，師資力量雄厚。有開展現代教育技術實驗研究的基礎、經驗和條件。學校領導班子年輕、開放，具有實干和創新精神，十分重視對現代教育技術的投入和運用，為課題提供了領導保障。主研人員都具有先進的教育理念和扎實的計算機運用能力，使本課題在人力資源和技術上都得到了保證。

（3）經費保證

：學校每年都有一定的資金用于教育科研和教學設施的改善，直接為本課題提供了經費保障。

（4）培訓學習

①課題研究組織機構全體實驗人員將認真學習“現代信息技術與小數學教學整合研究”實驗研究的目的意義，明確研究內容和研究目標。

②課題組長認真組織實驗教師學習計算機網絡知識，在教學中充分運用信息技術。

③課題研究組織機構將邀請有還關專家到學校舉辦講座并指導實驗工作。

④課題研究組織機構將積極支持并組織試驗人員參加總課題組組織的培訓活動；參加省市組織的實驗研究培訓。

三、課題研究的指導思想、理論依據

建構主義學習理論認為，學習是學習者主動地建構內部心里表征的過程，它不僅包括結構性知識而且包括大量的非結構性的經驗背景；學習者以自己的方式建構對事物的理解，其結果是不同人看到的是事物的不同方面，不存在唯一標準的理解；情景、協作、會話、意義建構是學習環境的四大要素。這些理論，符合信息技術條件下的學習特點，對信息技術與課程改革的整合具有極其重要的指導意義。

課題研究的指導思想是：以提高教育質量為目標，以資源設施建設為基礎，以信息化資源開發應用為核心，推動在網絡環境下的數學學科課程整合，立足培養具有創新精神和實踐能力的新型教師，提高師生的信息素養，建構網絡環境下的以建構主義、多元智能、合作學習教育理論指導下的有效模式，促進教學方式與學習方式的根本改變。

開展研究的理論依據為：馬克思關于人的全面發展學說、素質教育思想、布魯納發現學習理論、建構主義學習理論、人本主義學習理論、系統論原理、教學設計原理等理論。

開展課題研究的基礎：我校是省級現代技術實驗學校，學校現代教育設備裝備精良，擁有校園網絡信息平臺，多間網絡多媒體教室，教師辦公室有專用辦公電腦。

四、實驗目標：

（1）宏觀目標：

促進傳統教學方式的根本變革，把先進的信息技術與數學教學有機的結合在一起，充分發揮技術的優秀作用，提高教學效率，突破重點難點，甚至在技術的支持下改革現有的教學方法、教學模式、教學內容和教學觀念，把各種技術手段完美地適當地融合課程中，就像在教學中使用黑板和粉筆一樣自然、流暢。在此過程中，實現教師現代教育素養的提高和可持續發現，實現學習者的創新精神和實踐能力的發展，培養符合社會發展新需求的人才。

（2）具體目標

教學目標：

A、合理選定信息技術與數學教學整合的切入點，根據學生綜合素質，制定可行的教學設計，利用信息技術創設出賦有啟發性的教學環境。

B、設計讓學生動手做數學實驗環境，更有效地讓學生領悟數學思想和數學方法，啟發學生積極思維，引導學生自己探索，發現新知識點。

C、設計交互式學習環境，讓學生按照自己的學習基礎，學習興趣來選擇所要學習的內容和適合自己水平的練習，主動參與，交換信息，交流觀點，真正體現出學習的主體作用。

教師成長目標：

A、能熟練地進行計算機的一般操作，會使用有關的教育軟件。

B、整合的過程中，加強信息技術的專業知識和教學學科的專業知識的研究，能充分利用各自優勢進行互補。

C、有積極的現代化教育科研的意識和不斷創新、永不滿足的精神，用新的方式工作，從新的視角考慮問題。

學生能力目標：

第一層次：有一種強烈的憑借信息技術進行自主學習以及協作學習的意識；

第二層次：有較好的憑借信息技術實現對數學學科課程探究學習的能力。

第三層次：有一定的憑借信息技術實現對跨學科課程整合學習的能力。

五、研究對象

以多媒體計算機為手段，開發研究多媒體教學軟件，貫穿小學數學學生的學習活動為中心，運用現代信息技術的教育思想和以人為本的教育現代信息技術與小學數學教學的整合，創設現代化的教學模式和教學方法，研究教與學，提高學生信息素養和學習能力，探索數學教學中創新教育的途徑。依據研究內容，針對年級不同特點分階段進行有序實驗：

1、一年級實驗組：信息技術與數學整合培養學生的計算能力

2、二年級實驗組：信息技術與數學教學整合培養學生想象能力和解決實際問題的能力

3、三年級實驗組：信息技術與數學教學整合發展學生思維能力

4、四年級實驗組：信息技術與數學教學整合發展學生個性

5、五年級實驗組：信息技術與數學教學整合培養學生推理能力

6、六年級實驗組：信息技術與數學教學整合培養學生綜合運用知識能力

六、研究內容：

課前準備：教師活動為主。針對教學內容精心設計導學方案，尋找切入點，游覽相關網站主頁搜尋信息，捕捉結合點，整理主要信息建立鏈接，搭建教學平臺，檢測網絡安全性、交互性，進行網絡文明公德教育。

課堂實施：強調師生互動，依據導學方案，進入學習過程。教師提出學習任務目標（包括必要的網絡知識學習）及相應的學習方式（個別學習或小組學習）；學生依據教師的導入問題，相對自主地決定學習式（登錄注冊，進入網頁或上網查詢）嘗試性地解決問題，展開生生討論，師生討論，教師對學習過程進行講評，對共性認識予以總結，對個別問題給予關注。

課后拓展：學生活動為主。通過應用網站等對課程知識進行拓寬，利用Email等方式與教師、同學甚至與網上學習者展開討論，加強對生進行網絡文明、網絡安全及學習目的的教育。

七、研究方法：

（1）文獻資料法：運用這一方法搜集，篩選與本課題相關的有價值的信息，找到新的生長點，為實施課題研究提供指導。主要在課題研究的第一階段運用。

（2）案例研究法：結合教師在課堂教學中積極貫徹課題研究思想的實踐，選擇典型案例，進行客觀、深入的考查和分析，既為課題的研究提供詳實有力的第一手材料，又不斷完善形成創新型課堂教學的策略體系。主要在課題研究的第二階段運用。

（3）經驗總結法：課題組研究成員對研究過程中的體會與得失進行回溯性的研究，針對研究中的成功體驗及失敗教訓，及時提煉，總結，從更高的理論層面為課題服務。主要在課題研究的第三階段運用。

當然，這三種方法在這三個階段不是截然分開的，應當是各有側重、交叉滲透的。本課題的總體研究方法為行動研究法，即作為研究的實施者——教師，在平時的教學實踐中主動貫徹課題研究思想，在行動中研究，在研究狀態下行動，注重教學與科研的有機結合，加強教學實踐后的反思，以提高自身的教學水平，反映課題研究的效率與效益。

八、目標檢測體系

1、過程測量：主要對課堂教學中反映出的教育教學觀念的轉變、教學結構的改革，教學方式和方法的改革，教育目標的理解和把握使用，師生的教學情感態度等項目進行評價和統計分析。

《課堂教學評價表》為工具評價，組成學科專家組，采用取專家評價的，校本按三個學校層次進行隨機抽樣測量，最后由實驗組進行統計分析，寫出調查報告。

2、實驗階段測量：主要針對《教材》對教師和學生的適應性，教材體現《課標》及課程改革目標和要求的正確性、有效性，學年學習質量，學生情感，知識發展情況進行評價和統計分析。

采用問卷調查，面測和筆測三種形式。

問卷調查：使用特別編制的《實驗教師問卷調查表》《實驗學生問卷調查表》《實驗家長問卷調查表》，對實驗班教師、學生和家長進行全員調查，并對調查數據進行統計和分析。

面測：依據《課標》的階段要求制定測試題，由實驗學校組織評價組進行評價。

筆測：依據《課標》的階段要求統一制定測試題，組織評價組進行評價，面測和筆測的結果，最后均由實驗組進行統計分析，寫出分析報告。

3、實驗終結測量

主要針對《教材》對教師和學生的適應性，教材體現《課標》及課程改革的目標和要求的正確性、有效性，學生學習質量，學生情感，知識發展情況進行評價和統計分析。

采用問卷調查，面測和筆測三種形式。

問卷調查：使用特別編制的《實驗教師問卷調查表》《實驗學生問卷調查表》《實驗家長問卷調查表》，對實驗班教師、學生和家長進行全員調查，并對調查數據進行統計和分析。

面測：依據《課標》的階段要求制定測試題，由實驗學校組織評價組進行評價。

筆測：依據《課標》的階段要求統一制定測試題，組織評價組進行評價，面測和筆測的結果，最后均由實驗組進行統計分析，寫出實驗報告。

九、課題研究實施步驟

根據總課題組安排，結合本課題具體情況，擬定本課題實驗研究周期為三年，即2006年3月--2009年2月。具體安排如下：

第一階段：實驗準備階段（2006年3月--2006年4月）

1、調查分析我校現代教育技術與教學現狀，整理、收集各種數據存查。

2、填寫課題申請書，設計實驗方案，組建課題組，確定實驗班級，制定實驗計劃，培訓實驗教師，認真做好實驗前的各種準備工作。

第二階段：實驗研究階段（2006年5月--2008年8月）

1、結合各年級的數學、現代信息技術的內容，探討現代信息技術與學科教學的結合點，設計好“信息技術與數學教學整合教育”的教學模式和教學方法。

2、組織一線教師編寫腳本，制作基于校園網絡的多媒體軟件，進行課堂教學與網絡教學，培養學生的實踐能力、現代化意識、個性發展和創新精神。

3、對“信息技術與數學教學整合研究”的教學模式、教學方法、教學效果進行測量與分析，探討它對學生產生的作用和影響，優化網絡和多媒體軟件，研究網絡多媒體教學軟件開發的中的一些理論、技術問題。

第三階段：實驗總結階段（2008年9月--2009年2月）

1、撰寫“信息技術與小學數學教學整合研究”的研究報告和相關論文，按年級分類整理，并加以綜述。

2、整理網絡和多媒體軟件腳本，制作開發一系列與小學數學教材配套的網絡和多媒體教育軟件，最終研制成果將在我校校園網上發布。

3、展示實驗成果，迎接上級領導和專家的評審鑒定。

十、預期科研成果

主

要

階

段

性

成果

（限

報

項）

序號

研究階段

（起止時間）

階

段

成果

名

稱

成果形式

負責人

2006年5月

—

2007年6月

信息技術與學科教學整合教案集

教學設計

****

2007年7月

—

2008年6月

教學實用課件

課件

2008年7月

—

2008年12月

論文集

論文

2009年1月

—

2009年2月

教學資源庫、研究報告

專著

年

月

—

年

月

年

月

—

年

月

年

月

—

年

月

年

月

—

年

月

最

終

研

究

成果

（限

報

3項，其中必含研究報告）

序號

完成時間

最

終

成果

名

稱

成果形式

負

責

人

2006年5月

—

2007年6月

信息技術與學科教學整合教案論文集

論文

2007年7月

—

2008年6月

教學實用課件

課件

2009年1月

—

2009年2月

教學資源庫、研究報告

專著

十一、課題研究的組織機構和人員分工

為了進一步切實搞好本課題研究學校課題組設立以下具體實驗機構：

（一）課題實驗研究小組：

課題組組長：

調查分析、組織討論

課題組副組長：

組建課題組，培訓實驗教師

課題組成員：

（二）課題實驗研究顧問：本課題組將聘請縣教研的領導和專家作為實驗研究顧問。

：結合一年級教材，研究信息技術與數學整合培養學生計算能力。

：結合二年級教材，研究信息技術與數學教學整合發展學生想象能力和解決實際問題能力。

：結合三年級教材，研究信息技術與數學教學整合發展學生的思維能力。

：結合四年級教材，研究信息技術與數學教學整合發展學生個性。

：結合五年級教材，研究信息技術與數學教學整合發展學生的推理能力。

：結合六年級教材，研究信息技術與數學教學整合發展學生綜合運用知識的能力。