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小學(xué)數(shù)學(xué)與信息技術(shù)整合調(diào)研報告
一、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科整合的意義與背景分析：
《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》中明確提出：要“大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過程中的普及應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具。”這一觀點(diǎn)，順應(yīng)了信息科學(xué)發(fā)展的潮流——信息技術(shù)與其他學(xué)科教學(xué)的整合，即把信息技術(shù)發(fā)展的成果應(yīng)用到當(dāng)代教育實(shí)踐之中，是當(dāng)前我國信息技術(shù)教育信息化進(jìn)程中的一個熱點(diǎn)問題，又是全面實(shí)施新課程改革的一個重要內(nèi)容。
根據(jù)“課程整合”的理念，將信息技術(shù)與其他學(xué)科，或者與實(shí)際的社會生活問題進(jìn)行整合，拓寬學(xué)生解決問題的思路，培養(yǎng)學(xué)生使用信息技術(shù)的意識和興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神和實(shí)踐能力，真正發(fā)揮信息技術(shù)對教育的變革性推動作用。
采取整合方式，把信息技術(shù)作為工具和手段滲透到其它學(xué)科的教學(xué)中，把信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合在一起，這也是我國信息技術(shù)課教學(xué)將來的發(fā)展方向。
我校擁有一個覆蓋全校的校園網(wǎng)絡(luò)，所有教室都有計算機(jī)—實(shí)物展示臺組成的多媒體系統(tǒng)，先進(jìn)的硬件建設(shè)為實(shí)驗(yàn)得以開展提供了基礎(chǔ)和保障。
本課題將針對這些現(xiàn)狀來進(jìn)行信息技術(shù)與數(shù)學(xué)整合的研究。
二、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科有效整合實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)：
1、通過本課題的研究，把信息科技更好地融入學(xué)科課程教學(xué)之中，并致力于相關(guān)學(xué)科課程教學(xué)與信息科技的整合研究，促成教育觀念和教育方式的革新;建構(gòu)現(xiàn)代信息科技環(huán)境下的新型教學(xué)模式與新型教學(xué)結(jié)構(gòu)，以新型教育學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，創(chuàng)建理想的教學(xué)環(huán)境;
2、通過本課題的研究，培養(yǎng)學(xué)生獲取、處理、利用信息的技能素養(yǎng)，并以此為契機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、自主探究的學(xué)習(xí)精神，協(xié)同合作與實(shí)踐創(chuàng)新的學(xué)習(xí)能力;在充分尊重學(xué)習(xí)主體作用的前提下，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣并促成動力支持下的良性循環(huán)。
3、通過本課題的研究，使教師熟練掌握并運(yùn)用現(xiàn)代信息手段，進(jìn)一步優(yōu)化教師的教學(xué)行為，基本形成一支有現(xiàn)代信息素養(yǎng)的科研型的師資隊伍。
4、通過研究，基本構(gòu)建起以學(xué)校校園網(wǎng)為信息平臺和信息載體的學(xué)科資源教育網(wǎng)，達(dá)到信息共享和資源共享的目的。
5、通過課題研究，深入探討有效整合信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科的內(nèi)容和方法，并形成一定數(shù)量的信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科整合的經(jīng)驗(yàn)材料。
三、研究內(nèi)容
1、研究利用信息模擬技術(shù)描述學(xué)科內(nèi)容;利用信息模擬技術(shù)研究學(xué)科課程教學(xué)中不同條件、不同過程控制下的多樣性結(jié)果;利用信息模擬技術(shù)研究學(xué)科課程教學(xué)中現(xiàn)實(shí)條件下不可控項(xiàng)的可控化;利用信息模擬技術(shù)研究學(xué)科課程教學(xué)中不可實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的現(xiàn)實(shí)化(虛擬化);利用信息模擬技術(shù)研究學(xué)科課程教學(xué)中資源利用的合理化和最優(yōu)化。
2、探究教育過程中各學(xué)科知識的融合，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息技術(shù)與課堂教學(xué)中，充分強(qiáng)調(diào)各學(xué)科之間的整合，將更加重視各學(xué)科知識之間的滲透與融合，借助網(wǎng)絡(luò)達(dá)到對各科學(xué)的知識的更深層次的把握。
四、研究過程和實(shí)施步驟
(一)加強(qiáng)師資培訓(xùn)，提高教師素養(yǎng)。
1、加強(qiáng)教師對教育理論的學(xué)習(xí)、對教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累。聘請專家學(xué)者來校講座。利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行閱讀、學(xué)習(xí)有關(guān)知識。課題組定期分發(fā)教育科研信息摘編。利用請信息技術(shù)人員對學(xué)科教師進(jìn)行信息技術(shù)的再培訓(xùn)和輔導(dǎo)，提高技術(shù)水平。
2、繼續(xù)提高全體教師的信息技術(shù)素質(zhì)。目前，我校的大部分教師能使用PowerPoint、Word等來為自己的教育教學(xué)工作服務(wù)，有的教師已經(jīng)掌握了用FrontPage、Dreamweaver、Flash等軟件。我校將繼續(xù)進(jìn)行有關(guān)信息技術(shù)的專業(yè)基本功的培訓(xùn)，力爭普及與提高。
3、創(chuàng)設(shè)情境，為教師提供研究的平臺。學(xué)校將組織全體教師參加網(wǎng)頁制作培訓(xùn)、課件制作評比等。青年教師現(xiàn)場制作課件與課堂教學(xué)評比活動，拓展教師網(wǎng)上搜集信息、運(yùn)用教學(xué)實(shí)踐與課堂教學(xué)整合的空間，推動青年教師上網(wǎng)搜集、處理、整合信息的能力。開展教師“網(wǎng)上論壇”評比活動。發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的作用，進(jìn)行開放的、動態(tài)的交流方式，促進(jìn)全體教師網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平的提高。
(二)以應(yīng)用為目的，探索整合方式。
1、信息技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式的整合。
(1)信息技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容的整合
信息技術(shù)的引入和廣泛應(yīng)用，無疑是注入了時代活水。通過網(wǎng)絡(luò)，可以為學(xué)生提供豐富的資源，最大限度的擴(kuò)充教學(xué)知識量，使學(xué)生跳出只學(xué)課本內(nèi)容的局限性。在課前可將相關(guān)資源作一些整理，保存在文件夾下或?qū)W校局域網(wǎng)絡(luò)上，讓學(xué)生訪問該文件夾或網(wǎng)站去獲取有用信息。隨著學(xué)生信息水平的逐漸提高，可為學(xué)生提供網(wǎng)址，搜索引擎等，讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)搜集素材。
(2)信息技術(shù)與教學(xué)方式的整合
教師充分利用各種素材編制適合自己教學(xué)的演示文稿和教學(xué)課件，形象地演示其中某些難于理解的內(nèi)容，或用動畫等展示動態(tài)的變化過程和知識的形成過程，或用外接傳感器來演示一些當(dāng)時當(dāng)?shù)責(zé)o法看到和無條件演示的現(xiàn)象，幫助學(xué)生理解所學(xué)知識。另外，我們將有意識地讓學(xué)生自己去查閱資料或進(jìn)行社會調(diào)查，把學(xué)習(xí)由課內(nèi)延伸到課外，不僅開闊學(xué)生的知識視野、豐富了課余知識，并且培養(yǎng)學(xué)生自主探求知識的能力，提高學(xué)生搜集和處理信息的能力。
2、深入鉆研教材，選擇合適的內(nèi)容，精心設(shè)計整合方案，夯實(shí)整合的基礎(chǔ)。
針對整合的跨學(xué)科特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計中我們做了以下工作：
(1)選定內(nèi)容，做好準(zhǔn)備工作。
由于是信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合，是用信息技術(shù)來學(xué)習(xí)知識，所以要求師生的信息技術(shù)素養(yǎng)都要有一定的水平。我們分工合作：老師確定整合的學(xué)科內(nèi)容，信息技術(shù)老師負(fù)責(zé)培養(yǎng)學(xué)生用信息技術(shù)來學(xué)習(xí)的基本技能與習(xí)慣養(yǎng)成。
我們將把研究對象分成低、中、高年級三個年級段，根據(jù)不同年齡段的學(xué)生進(jìn)行信息技術(shù)與教材內(nèi)容的整合，各課題組成員對本年級段的教材內(nèi)容，慎重篩選，確定能夠整合的教學(xué)內(nèi)容。內(nèi)容細(xì)化到某一單元的某一特定內(nèi)容的某一片段。課題組將整合內(nèi)容系統(tǒng)整理，列出目錄，制定整合方案。
(3)研討方案，形成整合設(shè)計。
在網(wǎng)頁制作和教案設(shè)計方案初定后，我們將請課題組成員反復(fù)研究、討論整合的教學(xué)結(jié)構(gòu)的可行性與科學(xué)性，最后拿出集大家智慧于一體的、較成熟的整合方案。
(4)實(shí)踐設(shè)計，完善整合方案。
理論需要實(shí)踐的檢驗(yàn)。課題組成員進(jìn)行研究課的實(shí)驗(yàn)。全體人員根據(jù)現(xiàn)場的教學(xué)反映，進(jìn)行剖析與評價后，再進(jìn)行改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，直至達(dá)到令人滿意的效果。
(5)實(shí)施過程性的評價方式
實(shí)驗(yàn)評價實(shí)施的過程是：確定對象與目標(biāo)，設(shè)計和發(fā)布量表，然后處理分析和綜合評價，最后及時反饋。
實(shí)驗(yàn)過程的評價和評價內(nèi)容的設(shè)計都有很大優(yōu)勢，還可以利用多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)記錄和收集學(xué)生學(xué)習(xí)過程的信息，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)過程性評價。
(三)開展實(shí)施“整合”的學(xué)科教學(xué)平臺與資源庫建設(shè)的實(shí)踐與研究。
開發(fā)專題教學(xué)資源網(wǎng)站是實(shí)施整合、開展信息學(xué)習(xí)最有效、最具可操作性的一種模式。我們將高度重視各學(xué)科的教學(xué)資源庫建設(shè)。要求教師們努力收集、整理和充分利用網(wǎng)絡(luò)上的已有資源，進(jìn)行合理的運(yùn)用。在必要時由教師自己開發(fā)研制。形成電子素材庫、電子教案、電子題庫、網(wǎng)絡(luò)課件等形成學(xué)科資源網(wǎng)站，進(jìn)行相關(guān)網(wǎng)站或子頁的鏈接、導(dǎo)航，達(dá)到信息共享和資源共享的目的。
五、課題研究的結(jié)果及結(jié)論的形成
1、構(gòu)建信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科整合教學(xué)的基本模式
(1)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)模式
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)模式是指教學(xué)過程在教師引導(dǎo)下，讓學(xué)生利用信息技術(shù)，結(jié)合教材內(nèi)容，自主地參與實(shí)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)過程的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式在教學(xué)中主要適用于概念、法則、公式、定理、例題等知識形成過程的教學(xué)，體現(xiàn)學(xué)生參與發(fā)現(xiàn)過程的主體地位，注重了發(fā)現(xiàn)知識策略和方法的培養(yǎng)。其中“實(shí)驗(yàn)”可以有測量、計算等。在這種教學(xué)模式中,加強(qiáng)了創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)，在整體結(jié)構(gòu)上突出了“猜想”的環(huán)節(jié)，而這正是數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)中的基本策略和途徑。在這兩個環(huán)節(jié)中把形象思維、直覺思維、邏輯思維的訓(xùn)練與培養(yǎng)結(jié)合起來，體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的兩重性。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和條件它可以采用多種教學(xué)設(shè)計，教學(xué)形式可以一人一機(jī)，兩人一機(jī)，也可以利用計算器網(wǎng)絡(luò)分合結(jié)合地教學(xué)。它為學(xué)生知識、能力、個性的充分發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力開拓了廣闊的天地。
(2)開放探索模式
開放探索模式是指教學(xué)過程中，讓學(xué)生利用現(xiàn)代信息技術(shù)，在一個數(shù)學(xué)問題在解決以后，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，在一個開放的環(huán)境中，變化條件、變化結(jié)論、尋求一題多解，一題多變，發(fā)現(xiàn)共同的規(guī)律或新的結(jié)論自主地去探索的教學(xué)模式。根據(jù)教學(xué)條件它可以采用多種形式，它是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和能力的重要途徑。這種教學(xué)活動可以引導(dǎo)學(xué)生之間、師生之間開展討論，把課上教學(xué)和課外活動結(jié)合起來。
(3)應(yīng)用探究模式
數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和能力的另一個重要途徑。而數(shù)學(xué)建模是解決實(shí)際問題的基本思路，也就是從實(shí)際問題出發(fā)，通過認(rèn)真審題，去粗取精，弄懂題意，聯(lián)想有關(guān)的數(shù)學(xué)知識，建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為一個數(shù)學(xué)問題。通過對這個數(shù)學(xué)問題的求解，然后再回到實(shí)際問題中去。數(shù)學(xué)建模的意識、思路和能力是創(chuàng)新教育的重要組成部分，我們應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化這種意識和能力。
2、通過信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科整合實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了學(xué)生自主探究意識、創(chuàng)新意識和合作意識的發(fā)展。
通過信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科整合實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在問題的情景中積極探索，在運(yùn)動變化的過程中發(fā)展思維，可以使教學(xué)內(nèi)容化難為易，以靜窺動，以動馭靜，揭示事物的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律，有助于學(xué)生對數(shù)學(xué)內(nèi)容的深刻理解。同時，又可以拓寬學(xué)生的思路，使之在更廣闊的背景下理解和運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識。比如，為學(xué)生提供了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的條件，為學(xué)生自己動手操作、 親自參加數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和跨時空實(shí)驗(yàn)提供了技術(shù)支持。學(xué)生可以在數(shù)學(xué)對象的多種表示形式之間進(jìn)行自由轉(zhuǎn)換，游刃有余，獲得更多的信息和解決問題的方法，能夠在建構(gòu)知識和探索問題中培養(yǎng)創(chuàng)新意識和合作意識。
3、通過課題研究，提高了教師的信息技術(shù)素養(yǎng)，促進(jìn)了教師專業(yè)化發(fā)展。
在三年的研究過程中，通過各種培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，教師更加靈活和熟練的掌握信息技術(shù)設(shè)備和應(yīng)用技能。所有教師建立了自己的博客，主動參與區(qū)教育局的網(wǎng)上互動教研;所有的教師基本熟練地掌握了多種辦公軟件、媒體處理軟件，極大地提高了教師利用網(wǎng)絡(luò)選取素材，處理素材和應(yīng)用素材的能力，為教師更加深入的開展課題研究打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
4、在課題研究的過程中，學(xué)校積累形成了內(nèi)容豐富的校級資源庫，包括課件、論文、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)錄像等多方面內(nèi)容。利用校園網(wǎng)絡(luò)，教師將日常教學(xué)中積累下來的各種素材歸類上傳到網(wǎng)站，共享教學(xué)成果和經(jīng)驗(yàn)。利用校園網(wǎng)站，教師非常方便的查詢和調(diào)用各種素材，達(dá)到了信息共享和資源共享的目的。
5、形成了科學(xué)、合理、高效利用信息技術(shù)進(jìn)行整合的原則。在實(shí)驗(yàn)過程中，我們發(fā)展教師需要選擇合適的內(nèi)容和方法，合理地利用信息技術(shù)。
利用信息技術(shù)把重點(diǎn)、難點(diǎn)的內(nèi)容設(shè)計的更加醒目，或讓“固定的”幾何圖形運(yùn)動起來，提供豐富的感知信息，可以刺激學(xué)生的視覺和聽覺，激起他們的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)他們積極思考。通過動畫模擬，解除了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生憑空想象、難以理解之苦.他們積極思維，尋找圖形中的內(nèi)在聯(lián)系和進(jìn)行公式推導(dǎo)的能力大為加強(qiáng)。
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