信息技术在小学数学教学中的应用研究

《信息技术在小学数学教学中的应用研究》课题研究阶段性成果洪湖市双语实验学校课题组[内容提示：一、问题的提出（课题背景，目的意义，研究价值及评价等）；二、国内外对本课题及相关领域的研究现状综述；三、研究目标、内容、方法，主要过程、活动简述；四、成果及成果分析（主要观点、结论，核心概念界定；创新点；研究方法特色、成效；成果归因分析）；五、成果转化情况及应用前景（在本校、本学科及一定市域内的转化推广情况、效果，包括被政府、部门、企业和其他单位采用，也包括被转载、引用等情况）；六、研究中存在的问题及今后的研究设想。]一、课题研究的背景、目的和意义1、近年来，随着信息技术的蓬勃发展，各国政府投入了相当大的精力。美国政府历来重视信息技术教育和信息技术在教学中的应用。我国政府也提出了教育信息化的目标。从网上资料和《中国电化教育》等杂志上了解到，目前这方面的研究主要有：信息技术与小学数学课程的整合；网络环境下的小学数学概念教学等，呈现在“课堂”的层面上，而缺乏对整个教学流程全面的研究（交互式备课、课堂教学、教学反思与评价、数学活动等）。鉴于此，我校“十一五”课题选题是为了更好地发挥我校优势，集中力量对信息技术在小学数学教学中作全面深层次突破，为信息技术在基础教育中的全面推进积累经验。2、二十一世纪的人类社会，已昂首迈入网络化和信息化时代。它是人才竞争的时代，是追求高效率优化创新的时代。原教育部部长陈至立在《中国教育报》上撰文指出：“要深刻认识现代教育技术在教育教学中的重要地位及其运用的必要性和紧迫性”，“充分认识应用现代教育技术是现代科学技术和社会发展对教育的要求，是教育改革和发展的需要”。由此可见：现代教育技术在学校教育教学活动中的广泛应用是一种社会发展的必然趋势。3、《数学课程标准》指出：“数学课程的设计与实施，应重视运用现代教育技术，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代教育技术作为学生学习数学问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实探索的数学活动中去”。可见，信息技术在小学数学教学中的应用研究，是顺应当前课程改革的一项重要举措。4、本课题也是本校教育教学改革发展的需要。作为一个全国现代教育技术实验学校，自“八•五”期间以来，连续三轮承担教育部电教办、省、市重点科研课题，在利用多媒体技术或网络技术等进行教育教学方面具有一定的经验和基础。根据数学学科特点（相比其它学科较乏味、枯燥），以及多媒体计算机技术和网络技术等信息技术的三大功能（作为学习对象、教学工具、学习工具），优化组合并系统设计、处理和实施数学学科教学的各个方面，实现教学方式的全面变革，从而更好地完成数学学科教学目标，提高教学效率，对于突现办学特色，有着十分重要的意义。二、国内外对本课题及相关领域的研究现状综述从大量的文献资料可看出，一些发达国家和地市，利用现代信息技术在教学应用方面作了很好的研究和探索，并且具有较为成熟的实证和实践，在应用的理念、方法与模式上，可为我们提供很多借鉴。以美国为例，通过研究发现知识，通过问题解决学习知识，突破书本与课堂。让学生懂得利用计算机、互联网来进行学习、研究、设计与创造，是美国中小学利用现代信息技术在教学中应用研究的主导思想。其基本模式：围绕研究项目或学习主体，学生从广泛的信息资源，特别是网上资源，独立获取所需要的信息，然后按任务需求或学习要求，利用信息工具，特别是利用计算机分析、处理，最后通过协作、交流、讨论来完成学习。在学习过程中，信息技术是创设学习环境、帮助学生有效达成目标的工具和手段。教师是教育的设计者、教学过程的组织者，是使学习和研究向最终目标发展的引导者、咨询者，学生自始至终处于建构知识意义的主体地位。在我国，计算机、互联网等现代信息技术在教学中的应用研究已有几年的历史，早期的研究与应用主要是建立在教学媒体的理念基础上。近几年来，随着多媒体技术、网络通讯技术的发展和教育信息化进程的迅速推进，现代信息技术在学科教学中的应用研究有了新的发展。首先，学生是学习的主体，计算机、网络是学习工具。建构主义观、学习环境设计、自主学习、研究性学习、合作学习等思想观念、学习方法被积极提倡和逐渐确立。其次，从教学媒体开发及其教学运用的研究实践，逐渐转向学习资源的设计开发及利用资源进行学习的研究上。第三，在计算机、网络等现代信息技术的学科应用中，开始突现出工具的作用和创设建构主义学习环境的作用。可见，国外的现代信息技术的教学应用实践，充分证明了基于网络教学改革对学生信息素质的培养，对主动性和实践性的培养，对协作精神和创新能力的培养，具有显著优势和独到功能。所以，我们开展信息技术在小学数学教学中的应用研究，应确定在计算机多媒体和网络在学科教学这一主线。在国内，由于各种条件影响，针对中小学学科系统地、全面深入的研究，目前还很欠缺。为了信息技术在基础教育中的全面推进，我们有必要在学科教学中作全面深层次突破。三、课题研究的思路（一）课题的界定“信息技术在小学数学教学中的应用研究”属于应用性研究课题。“信息技术”是教育信息化过程中的核心内容，本课题中的信息技术界定为以计算机多媒体和国际互联网Internet技术为核心的信息技术。“在教学中的应用”是指以计算机为主的课件及课程资源辅助教学。（二）课题研究的理论根据1、建构主义学习理论以皮亚杰为代表的建构主义学习理论认为，知识是个体与环境交互作用的过程中逐渐建构的结果。儿童在不断与环境的接触中建构知识和行为策略。因此，在教育教学过程中，学生的学习活动，是在教师的帮助下有目的地获取知识的认知活动，这是一个能动建构的过程。在这个建构获得中，一方面学生受本人兴趣、需要以及外部环境的推动表现为主动性和选择性；另一方面受本人原有知识经验、思维方式、情感品质、价值观等制约，在对信息的内部加工上，表现为独立性和创造性。2、早在六、七十年代，在国外就已经利用电教仪器等来辅助教师的教学了。胡巴来克（Hubalek）就提出“媒介是手段，是中介，是信息的载体，又是信息或消息。”因此，媒介是所有在课堂中使用的辅助材料和手段。狭义地讲，媒介是现代技术和电子的教育材料。“充实模式的电视教学不是教学本身，然而借助它可使教学变得丰富多彩。它充当教师的‘帮手’帮助教师的课上得更加生动活泼，更形象现实。它能加深学生的理解，使课堂教学更臻完美。”（贝克曼1969年版）“对人的情感产生强烈刺激的演示和内容，特别能提高学习效果。”（葛罗高1977年版）综上所述，早在六七十年代的国外教育，已经是“以教师为中心的口述方式的上课转变为以媒介支持的教学方式。”为了谋求最佳教学和学习效果，人们一直企盼的是多种媒介的综合使用。上述的内容和观点，都是我校进行“信息技术在教学中的应用研究”课题的理论基础。四、课题研究的目标与内容（一）课题研究的目标1、通过课题研究，探讨信息技术作为辅助教学的手段，在小学数学教学环节中（备课、课堂教学、教学评价与反思、教学活动等）中的应用，进一步优化数学教学结构，提高数学课的教学质量。2、通过课题研究，使全体数学教师更新教育观念，培养教师的现代教育意识，提高数学教师利用信息技术进行教学的能力，形成充分利用信息技术进行数学教学的氛围，实现新课程背景下学生学习方式和教师教学方式的根本性变革。3、通过课题研究，为学生自主学习数学知识创造环境，使信息技术真正成为学生认知、探索和解决问题的工具，有效地调动学生学习数学的兴趣，培养学生收集处理信息的能力，获取知识能力，分析、解决问题能力，动手操作能力，促进培养学生的创新意识。4、通过课题研究，构建以学校校园网为信息平台和信息载体的数学学科资源，达到校内信息共享和资源共享的目的。（二）课题研究的内容1、充分利用多媒体计算机和网络的优势，找准与小学数学教学的结合点，进一步优化教学结构，改革教与学的方式。2、探求多媒体课件在小学数学教学中的最佳呈现方式。3、探索信息技术应用于数学实践活动中提高学生创新能力、实践能力的课堂教学模式。4、探索信息技术在教学评价和反思上的应用。5、完善、充实、拓展学校校园网中网上资料与数学课本教材相结合的电子备课资料，实现资源共享。五、研究方法课题研究的方法：主要采用行动研究法、经验总结法、问卷法等。六、课题研究的步骤本课题研究分三个阶段进行：（一）准备阶段1、成立课题组，确定课题研究班级。在课题研究开展之初，学校就成立了由电教站站长（作为本课题指导专家）、本校校长、副校长、教科室主任、教务处主任、副主任以及五名骨干教师组成的课题研究小组，校长为主要负责人，负责课题领导管理，教科室主任负责具体实施工作安排，两名骨干教师分别担任两个班的数学教学，其他相关人员协助课题研究的有关工作。确立了三（1）班和三（2）班为课题研究对比班级。2、对课题组成员进行培训。（1）理论培训主要有以下五种形式：一是聘请名师、专家来校讲座；二是组织教师观看科研录象。内容有利用信息技术进行数学教学的优秀课例、教育科研的专题讲座等，要求教师结合本人实际，按“一看、二议、三学”的步骤进行消化落实；三是课题组负责人经常向教师推荐现代教育理论刊物，并将各类教育刊物上反映教育科研发展趋势以及与课题有关的文章，印发给课题研究的教师学习；四是课题组负责人一学期三次对全体研究教师进行有关课题方面的理论讲座、技能指导，使每个参与课题研究的教师明确自己的课题研究目标、任务、方法和步骤，为课题研究教师顺利开展课题研究奠定了坚实的基础。五是组织课题组教师外出培训学习。（2）信息技术操作培训课题组制定了信息技术与应用培训计划，采用集中（每学期两周时间）与分散相结合的方式，分别对教师进行分层培训：基本操作、电子备课、网页课件制作、网络教学等培训，并定期开展课件制作比赛，使教师们熟练地掌握了信息技术与学科整合的操作技巧。3、拟定课题研究方案，聘请专家开题论证。课题负责人多次召开全体研究教师会，根据学校实际和数学学科特点认真研究讨论课题研究的意义、理论根据、研究内容、研究目标、研究方法、研究对象以及课题组成员分工、任务等，并及时制定好课题研究方案，然后聘请专家开题论证。（二）实施阶段1、根据专家意见进一步完善了课题研究方案2、规范课题管理（1）课题组制定了《课题研究管理方案》、《现代信息技术应用情况表》、《小学数学信息技术课堂评价表》、《学科研究目标和计划表》、《实验教师研究课记载表》、《课题研究情况分析表》等。（2）操作过程严格把好三关：一是把好教材目标关。认真备好课，备课前要查阅教育网及相关资料网，力求深钻教材把握教材，了解信息，做到心中有数，任课教师完成教学设计、课件设计后，由课题组人员集体研讨，并填好《现代信息技术应用情况表》，最后定稿后才能上课。二是把好学科教学与信息技术整合关。任课教师课前必须根据学科特点、教学内容，有机地寻找整合的切入口与时机，找到课件在数学课堂中最佳呈现方式，明确运用课件所达到的目标。三是把好课后的研讨关。我们制定了《小学数学信息技术课堂评价指标》，在任课教师授课时课题组成员对照检查，并根据师生的双边活动、信息技术的运用、课堂教学整体的情况，课堂填表打分，并及时组织课题组成员评课（教学目标是否达到、信息技术的应用情况、教师教与学生学的情况等），及时填写“课题研究情况记载表”、“课题研究情况反馈表”等，及时与任课教师交换意见，便于调控与修正，使研究工作顺利进行。（3）及时收集和整理研究资料。在课题研究过程中，有目的、有准备、有步骤、多方面、多角度地收集资料并及时整理、分析、撰写阶段小结。（4）定期聘请专家指导。我校借申报课题、课题开题、课题实施、中期检查等机会，聘请市、市领导、专家来我校指导课题研究工作。3、认真组织研讨活动。每周二上午组织两节研讨课。课前要求教师深钻教材、认真备课——课题组共同研讨、定稿——教师上课、听课——课后课题组共同研课——反思、总结——提升推广。（三）总结阶段1、整理资料，收集成果。2015年4月，课题进入结题阶段，课题组教师一方面继续按课题要求开展好常规研究活动，一方面将整个研究过程中的研究资料整理归档。2、提炼总