现代信息技术与小学数学教学整合的研究方案

现代信息技术与小学数学教学整合的研究方案

实验课题组

一、课题名称：信息技术与小学数学教学的整合二、课题的提出：

1、课题提出的背景、研究目的、意义及价值

信息时代，知识更新换代的周期越来越短，增长速度惊人。“十年寒窗，终身受用”的观念不仅将完全摒弃，而且还意味着只要停止一段时间的学习，就将成为信息社会的“功能性文盲”。

随着信息社会知识总量的剧增和知识更新速度的加快，一个人拥有的知识对于知识的汪洋大海来说只能是沧海一粟。就知识的传承而言，教师更应该是“学习的促进者和问题解决的指导者”。人本主义心理学家的代表人物罗杰斯提出的“非指导性教学”的思想，强调学习只能是促进，教师只是一个促进者，帮助学生明确自己想学什么，帮助学生安排适当的学习活动和材料，帮助学生发现自己所学东西的个人价值，建立并维持能够促进学习的心理氛围。建构主义学习观认为，教师传递的只是信息而非知识，信息只有通过学生主动建构才能成为其认知结构的知识。教师的作用表现为指导学生如何去获取、选择、处理、利用信息，帮助学生解决学习中出现的知识性、技术性、情感性以及人际交往、伦理道德等方面的问题。

《数学课程标准》指出：“现代信息技术的发展将对数学教育的价值、目标、内容以及学习和教学的方式产生重大影响。数学课程要重视运用现代技术手段，特别是要充分考虑计算机（计算器）对数学学习的影响，把现代技术作为学生学习数学和解决问题的强有力的工具，使学生从大量繁杂、重复的运算中解放出来，将更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。”这不仅是数学课程改革的一个理念，也为今天的数学教学改革指明了一个方向。

随着社会科学技术的进步、学校教育技术的不断更新和家庭电脑的普及，整个社会进入了信息时代的一个崭新阶段，教育走信息化之路已成必然。在学校开设计算机课程的同时，很多学校开始开设信息技术基础课程，并逐步探索信息技术与各学科教学的整合。数学作为一门基础学科，在与计算机结合的同时，其研究领域、研究方式和应用范畴等方面得到了空前的拓展。数学教学也因与信息技术逐步实现整合而得到优化。

从我国教育改革和发展的趋势看，教育信息技术也以前所未有的速度迅猛发展。“十五”期间教育技术系统广泛开展的“应用教育技术，促进素质教育”的科研活动，取得了较为丰硕的教育成果，有效促进了实验学校的教育教学改革和教育现代化建设，促进了以提高学生创新精神和实践能力为主要目标的素质教育的全面实施。2000年10月，教育部召开了“全国中小学信息技术教育工作会议”。明确提出中小学开设信息技术必修课和实施“校校通”工程的目标及任务，并强调信息技术与学科教学的整合。会议提出了以信息化带动教育现代化，实现教育的跨越式发展。从此，信息技术有了更快速的发展，在多媒体教学的基础上，国内的一些重点学校都纷纷建起了自己的校园网。网校和教育网站也纷纷开通，基于网络的教育被炒得沸沸扬扬。面对现代信息技术的强力冲击，在全面实施素质教育的今天，如何有效地开发网络多媒体教学软件？如何利用现代信息技术优势，全面优化和推动小学数学教学，从而实现现代信息技术与数学教学的整合？这些诸多的现实问题，关系到教育能否跟上信息时代的步伐，能否与世界发达国家的教育相接轨的问题。这是摆在我们广大教育工作者面前的一项十分艰巨的任务。

从我们实验小学的教育发展现状来看，进行现代信息技术与数学教学整合，也具有重要的现实意义和深远的历史意义。学校有先进的教学设备，现已建成千兆校园网络，学校有网络多媒体计算机教室3间，可进行多媒体教学的有29个班。通过多年省教育科学规划重点课题《多媒辅助教学》的课题研究，对信息技术与学科教学整合，已经进行了卓有成效的探索，积累了比较丰富的案例和经验。

但是，我们也清醒地看到，我校开展的信息教育，由于多种原因，还没有真正发挥网络的优势，现代信息技术环境下的学与教的研究还处于初始阶段，还有很多问题需要去研究和探索。特别是如何学会在数字环境下的生存，如何学会在网络环境下的学习，如何把信息技术整合到数学教学之中，使学习者学会利用网络资源进行学习，学会利用工具进行创造学习。一句话，开展现代信息技术环境下“学与教”的理论与实践研究有着十分重要的意义。为此，我们根据县教研室的安排和学校实际，选择《信息技术与小学数学教学整合研究》这个实验课题，并希望在县教研室的指导下，进行专题实验研究。

2、完成课题的条件分析：

（1）设备设施：我校是社会公认具有优良传统、办学实力强、质量高，以创造教育为特色的学校。

学校有先进的教学设施设备，现已建成千兆校园网络，校园网站不久还建、网上资源库、课件库。学校有网络多媒体计算机教室

3间，可进行网络多媒体教学的有29个班。这些设备将为本课题的实施提供硬件保证。

（2）研究队伍：本课题的主研人员由学校领导、教研组长、年级组长和优秀教师组成，师资力量雄厚。有开展现代教育技术实验研究的基础、经验和条件。学校领导班子年轻、开放，具有实干和创新精神，十分重视对现代教育技术的投入和运用，为课题提供了领导保障。主研人员都具有先进的教育理念和扎实的计算机运用能力，使本课题在人力资源和技术上都得到了保证。

（3）经费保证

：学校每年都有一定的资金用于教育科研和教学设施的改善，直接为本课题提供了经费保障。

（4）培训学习

①课题研究组织机构全体实验人员将认真学习“现代信息技术与小数学教学整合研究”实验研究的目的意义，明确研究内容和研究目标。

②课题组长认真组织实验教师学习计算机网络知识，在教学中充分运用信息技术。

③课题研究组织机构将邀请有还关专家到学校举办讲座并指导实验工作。

④课题研究组织机构将积极支持并组织试验人员参加总课题组组织的培训活动；参加省市组织的实验研究培训。

三、课题研究的指导思想、理论依据

建构主义学习理论认为，学习是学习者主动地建构内部心里表征的过程，它不仅包括结构性知识而且包括大量的非结构性的经验背景；学习者以自己的方式建构对事物的理解，其结果是不同人看到的是事物的不同方面，不存在唯一标准的理解；情景、协作、会话、意义建构是学习环境的四大要素。这些理论，符合信息技术条件下的学习特点，对信息技术与课程改革的整合具有极其重要的指导意义。

课题研究的指导思想是：以提高教育质量为目标，以资源设施建设为基础，以信息化资源开发应用为核心，推动在网络环境下的数学学科课程整合，立足培养具有创新精神和实践能力的新型教师，提高师生的信息素养，建构网络环境下的以建构主义、多元智能、合作学习教育理论指导下的有效模式，促进教学方式与学习方式的根本改变。

开展研究的理论依据为：马克思关于人的全面发展学说、素质教育思想、布鲁纳发现学习理论、建构主义学习理论、人本主义学习理论、系统论原理、教学设计原理等理论。

开展课题研究的基础：我校是省级现代技术实验学校，学校现代教育设备装备精良，拥有校园网络信息平台，多间网络多媒体教室，教师办公室有专用办公电脑。

四、实验目标：

（1）宏观目标：

促进传统教学方式的根本变革，把先进的信息技术与数学教学有机的结合在一起，充分发挥技术的优秀作用，提高教学效率，突破重点难点，甚至在技术的支持下改革现有的教学方法、教学模式、教学内容和教学观念，把各种技术手段完美地适当地融合课程中，就像在教学中使用黑板和粉笔一样自然、流畅。在此过程中，实现教师现代教育素养的提高和可持续发现，实现学习者的创新精神和实践能力的发展，培养符合社会发展新需求的人才。

（2）具体目标

教学目标：

A、合理选定信息技术与数学教学整合的切入点，根据学生综合素质，制定可行的教学设计，利用信息技术创设出赋有启发性的教学环境。

B、设计让学生动手做数学实验环境，更有效地让学生领悟数学思想和数学方法，启发学生积极思维，引导学生自己探索，发现新知识点。

C、设计交互式学习环境，让学生按照自己的学习基础，学习兴趣来选择所要学习的内容和适合自己水平的练习，主动参与，交换信息，交流观点，真正体现出学习的主体作用。

教师成长目标：

A、能熟练地进行计算机的一般操作，会使用有关的教育软件。

B、整合的过程中，加强信息技术的专业知识和教学学科的专业知识的研究，能充分利用各自优势进行互补。

C、有积极的现代化教育科研的意识和不断创新、永不满足的精神，用新的方式工作，从新的视角考虑问题。

学生能力目标：

第一层次：有一种强烈的凭借信息技术进行自主学习以及协作学习的意识；

第二层次：有较好的凭借信息技术实现对数学学科课程探究学习的能力。

第三层次：有一定的凭借信息技术实现对跨学科课程整合学习的能力。

五、研究对象

以多媒体计算机为手段，开发研究多媒体教学软件，贯穿小学数学学生的学习活动为中心，运用现代信息技术的教育思想和以人为本的教育现代信息技术与小学数学教学的整合，创设现代化的教学模式和教学方法，研究教与学，提高学生信息素养和学习能力，探索数学教学中创新教育的途径。依据研究内容，针对年级不同特点分阶段进行有序实验：

1、一年级实验组：信息技术与数学整合培养学生的计算能力

2、二年级实验组：信息技术与数学教学整合培养学生想象能力和解决实际问题的能力

3、三年级实验组：信息技术与数学教学整合发展学生思维能力

4、四年级实验组：信息技术与数学教学整合发展学生个性

5、五年级实验组：信息技术与数学教学整合培养学生推理能力

6、六年级实验组：信息技术与数学教学整合培养学生综合运用知识能力

六、研究内容：

课前准备：教师活动为主。针对教学内容精心设计导学方案，寻找切入点，游览相关网站主页搜寻信息，捕捉结合点，整理主要信息建立链接，搭建教学平台，检测网络安全性、交互性，进行网络文明公德教育。

课堂实施：强调师生互动，依据导学方案，进入学习过程。教师提出学习任务目标（包括必要的网络知识学习）及相应的学习方式（个别学习或小组学习）；学生依据教师的导入问题，相对自主地决定学习式（登录注册，进入网页或上网查询）尝试性地解决问题，展开生生讨论，师生讨论，教师对学习过程进行讲评，对共性认识予以总结，对个别问题给予关注。

课后拓展：学生活动为主。通过应用网站等对课程知识进行拓宽，利用Email等方式与教师、同学甚至与网上学习者展开讨论，加强对生进行网络文明、网络安全及学习目的的教育。

七、研究方法：

（1）文献资料法：运用这一方法搜集，筛选与本课题相关的有价值的信息，找到新的生长点，为实施课题研究提供指导。主要在课题研究的第一阶段运用。

（2）案例研究法：结合教师在课堂教学中积极贯彻课题研究思想的实践，选择典型案例，进行客观、深入的考查和分析，既为课题的研究提供详实有力的第一手材料，又不断完善形成创新型课堂教学的策略体系。主要在课题研究的第二阶段运用。

（3）经验总结法：课题组研究成员对研究过程中的体会与得失进行回溯性的研究，针对研究中的成功体验及失败教训，及时提炼，总结，从更高的理论层面为课题服务。主要在课题研究的第三阶段运用。

当然，这三种方法在这三个阶段不是截然分开的，应当是各有侧重、交叉渗透的。本课题的总体研究方法为行动研究法，即作为研究的实施者——教师，在平时的教学实践中主动贯彻课题研究思想，在行动中研究，在研究状态下行动，注重教学与科研的有机结合，加强教学实践后的反思，以提高自身的教学水平，反映课题研究的效率与效益。

八、目标检测体系

1、过程测量：主要对课堂教学中反映出的教育教学观念的转变、教学结构的改革，教学方式和方法的改革，教育目标的理解和把握使用，师生的教学情感态度等项目进行评价和统计分析。

《课堂教学评价表》为工具评价，组成学科专家组，采用取专家评价的，校本按三个学校层次进行随机抽样测量，最后由实验组进行统计分析，写出调查报告。

2、实验阶段测量：主要针对《教材》对教师和学生的适应性，教材体现《课标》及课程改革目标和要求的正确性、有效性，学年学习质量，学生情感，知识发展情况进行评价和统计分析。

采用问卷调查，面测和笔测三种形式。

问卷调查：使用特别编制的《实验教师问卷调查表》《实验学生问卷调查表》《实验家长问卷调查表》，对实验班教师、学生和家长进行全员调查，并对调查数据进行统计和分析。

面测：依据《课标》的阶段要求制定测试题，由实验学校组织评价组进行评价。

笔测：依据《课标》的阶段要求统一制定测试题，组织评价组进行评价，面测和笔测的结果，最后均由实验组进行统计分析，写出分析报告。

3、实验终结测量

主要针对《教材》对教师和学生的适应性，教材体现《课标》及课程改革的目标和要求的正确性、有效性，学生学习质量，学生情感，知识发展情况进行评价和统计分析。

采用问卷调查，面测和笔测三种形式。

问卷调查：使用特别编制的《实验教师问卷调查表》《实验学生问卷调查表》《实验家长问卷调查表》，对实验班教师、学生和家长进行全员调查，并对调查数据进行统计和分析。

面测：依据《课标》的阶段要求制定测试题，由实验学校组织评价组进行评价。

笔测：依据《课标》的阶段要求统一制定测试题，组织评价组进行评价，面测和笔测的结果，最后均由实验组进行统计分析，写出实验报告。

九、课题研究实施步骤

根据总课题组安排，结合本课题具体情况，拟定本课题实验研究周期为三年，即2006年3月--2009年2月。具体安排如下：

第一阶段：实验准备阶段（2006年3月--2006年4月）

1、调查分析我校现代教育技术与教学现状，整理、收集各种数据存查。

2、填写课题申请书，设计实验方案，组建课题组，确定实验班级，制定实验计划，培训实验教师，认真做好实验前的各种准备工作。

第二阶段：实验研究阶段（2006年5月--2008年8月）

1、结合各年级的数学、现代信息技术的内容，探讨现代信息技术与学科教学的结合点，设计好“信息技术与数学教学整合教育”的教学模式和教学方法。

2、组织一线教师编写脚本，制作基于校园网络的多媒体软件，进行课堂教学与网络教学，培养学生的实践能力、现代化意识、个性发展和创新精神。

3、对“信息技术与数学教学整合研究”的教学模式、教学方法、教学效果进行测量与分析，探讨它对学生产生的作用和影响，优化网络和多媒体软件，研究网络多媒体教学软件开发的中的一些理论、技术问题。

第三阶段：实验总结阶段（2008年9月--2009年2月）

1、撰写“信息技术与小学数学教学整合研究”的研究报告和相关论文，按年级分类整理，并加以综述。

2、整理网络和多媒体软件脚本，制作开发一系列与小学数学教材配套的网络和多媒体教育软件，最终研制成果将在我校校园网上发布。

3、展示实验成果，迎接上级领导和专家的评审鉴定。

十、预期科研成果

主

要

阶

段

性

成果

（限

报

项）

序号

研究阶段

（起止时间）

阶

段

成果

名

称

成果形式

负责人

2006年5月

—

2007年6月

信息技术与学科教学整合教案集

教学设计

****

2007年7月

—

2008年6月

教学实用课件

课件

2008年7月

—

2008年12月

论文集

论文

2009年1月

—

2009年2月

教学资源库、研究报告

专著

年

月

—

年

月

年

月

—

年

月

年

月

—

年

月

年

月

—

年

月

最

终

研

究

成果

（限

报

3项，其中必含研究报告）

序号

完成时间

最

终

成果

名

称

成果形式

负

责

人

2006年5月

—

2007年6月

信息技术与学科教学整合教案论文集

论文

2007年7月

—

2008年6月

教学实用课件

课件

2009年1月

—

2009年2月

教学资源库、研究报告

专著

十一、课题研究的组织机构和人员分工

为了进一步切实搞好本课题研究学校课题组设立以下具体实验机构：

（一）课题实验研究小组：

课题组组长：

调查分析、组织讨论

课题组副组长：

组建课题组，培训实验教师

课题组成员：

（二）课题实验研究顾问：本课题组将聘请县教研的领导和专家作为实验研究顾问。

：结合一年级教材，研究信息技术与数学整合培养学生计算能力。

：结合二年级教材，研究信息技术与数学教学整合发展学生想象能力和解决实际问题能力。

：结合三年级教材，研究信息技术与数学教学整合发展学生的思维能力。

：结合四年级教材，研究信息技术与数学教学整合发展学生个性。

：结合五年级教材，研究信息技术与数学教学整合发展学生的推理能力。

：结合六年级教材，研究信息技术与数学教学整合发展学生综合运用知识的能力。