高中信息技术课程中运用数学思维方法教学模式初探

第一篇：高中信息技术课程中运用数学思维方法教学模式初探

高中信息技术课程中运用数学思维方法教学模式初探

高中信息技术课程中的主要内容都属于电脑操作方面的，以学生动手能力的培养为主。尤其在信息技术会考实行的今天，大多数高中的信息技术教师都把练习作为学生成绩提高的主要方法。而这种做法的效果也是明显的，多练题，多操作，多记忆，在省会考中通过率就较高，似乎学生的电脑能力也随之得到了一定的发展，应该是一个皆大欢喜的局面。但是，当我们看着学生反复地练习那些模拟题，反复地记忆着理论题，而学生在学习了一段时间后忘却性无比大的时候，是否会有一丝怀疑：信息技术课真的该这样上吗？子曰：“学而不思则罔”，而学生在学习信息技术的时候是否少了一点思?长时期的困惑促使我思考，我想到了数学。电脑与数学本就有着千丝万缕的联系，早先的许多电脑专家都是学数学出身，是否可以借鉴数学学习方法，将它引用到我们的信息技术教学中来？带着这样一个想法，我开始有意识地在课堂中渗透各种数学思维方法。本文就从数学思维方法论的角度就高中信息技术教学模式的设计方法谈谈自己的设想和实践。

一、归纳设计法

归纳是通过对某类事物中的若干特殊情形的分析得出一般结论的思维方法，归纳思维的认识依据在同一类事物的各种特殊情形中蕴含的同一性和相似性。

著名数学家华罗庚在他的一本小册子《数学归纳法》中，对数学归纳法的思想作了通俗而精辟的论述。“归纳法不仅能帮助我们„前进‟，而且也能„退后‟。当遇到一个复杂问题，可先退一步，把问题退到一个最简单而又不改变问题实质的地方（即：一个不失原问题的一般性的简单命题），着手解决这个不丧失原问题实质的简单问题，一旦把个简单问题想透了，运用归纳法来一个飞跃前进，继而解决整个问题。”

课例1：文件和文件夹的操作

文件与文件夹的操作主要有新建、重命名、剪切、复制、删除、属性等操作。操作方法多种多样，学生经常糊涂。现在请学生分析如下：

（1）先思考文件（或文件夹）的“属性”操作有以下几种常用方法：

A、菜单栏

B、工具栏

C、单击鼠标右键

（2）再实践文件（或文件夹）的其他主要操作也可通过这几种常用方 法实现。

（3）归纳：文件（或文件夹）的许多种操作使用这三种方法之一大多可实现。进一步推导出其它软件的操作也可用这三种方法。

想透了这些情况，就可运用归纳法大踏步前进，解决一般性的操作问题。教师不用详细讲解各种操作方法，学生也不用去记忆每种操作的具体方法，而在碰到具体问题时运用思维来推导操作方法，计算机的操作已不停留于简单的操作层面，而成为一种技能永久地驻留于大脑中，电脑水平得到飞跃发展，从这个意义上讲，归纳法拓宽了我们操作的途径。二、一般化与特殊化设计法

一般化又称普遍化，它是研究对象或问题从原有范围扩展到更大范围进行观察的思维方法。在高中信息技术教学中，一般化主要表现在对操作方法的推广。一方面将操作环境放宽，另一方面将几种常用的操作方法普遍化。特殊化是把研究对象或问题从原有范围缩小到较小范围或个别情形进行考察的思维方法。通过变换不同的操作环境，不同的操作条件，从而引发不同的操作技巧，进而培养学生的发散思维、创造性思维。

课例2：Word软件中的操作

在归纳法的基础上，已经知道大多数软件的操作以常见的三种方法（菜单栏、工具栏、快捷菜单）来实现，而其中更以菜单栏的操作最为普遍，从而得到对电脑操作的一般化概念。而在这普遍化的操作中，如果变换条件，操作方法又是有不同的技巧：

变化1：格式刷

“格式刷”的按钮只在工具栏中存在，操作方法也有其特殊之处。

1、选中具有所需格式的文字

2、单击“格式刷”按钮

3、拖动鼠标，选中所需更改格式的文字。

4、重复2、3操作。

若把第2步改为双击，则可以连续执行第3步操作。

变化2：工具栏中的“插入表格”按钮

直接点击“插入表格”按钮，只可以有4×5表格。若继续拖动鼠标，向外拖拉，则可以扩大行与列的数目。

变化3：选定操作

1、将光标定位在待选段落的前面（注意光标的形状为）

2、单击则选中当前行

3、双击选中当前段落

4、三击选中全文

在任何一个软件中，都会有一些变式，这些变式是需要记忆的。但是偶然中有必然，特殊中也会有规律，在多次的实践之后，学生自然也会摸索出这些规律，从而进一步提高操作中的思想性。

三、类比设计法

类比的方法是同中求异，反映着同一性中存在的差异性。类比能使我们从已有的结果体系推想新的结果和体系。从方法论的角度来看，类比推理对于探索新的结果是大有好处的。

课例3： Word中的字号设置与FrontPage中的字号设置

在Word中，字号的设置有“磅”或“号”两种形式。“号”从初号到八号逐渐减小，有16种字号；“磅”从5磅到72磅逐渐增大，有21种（另外还可自己输入磅值）。

而在FrontPage中，字号从1号到7号，加上普通型共有8种。这里的7号字代表36磅，1号字代表8磅，与Word中字号的设置有所区别。

通过这种分类比较，学生对两者的差异有了鲜明的记忆。并且对今后的学习也有帮助，懂得了从相同中找差异，从细节处着手，对学生的观察力、分析力、自我解决问题的能力都有着相当的帮助。

四、化归设计法

化归是把待解决或未解决的问题，通过某种转化过程，归结到一类已经解决或者比较容易解决的问题中去，最终求得原问题之解答的一种手段和方法。

课例4：VB中连加（乘）问题

在高中信息技术课中，VB是非常关键的一个部分。而其中尤以连加和连乘最为典型，学生难以理解。现试用化归法来做讲解，问题简单明了。

先思考两个数连加的问题：

s=0

s=s+1

s=s+2

推广到三个数连加的问题：

s=0

s=s+1

s=s+2

s=s+3

……

最终可得到：

s=0

s=s+1

s=s+2

s=s+3

……

s=s+n(n为任意正整数)

归纳如下：

s=0

for i=1 to n(n为任意正整数)

s=s+i

next i

通过化归法，有许多很复杂的问题都可以化繁为简，在教学中起到良好的作用。学生由浅入深，易于理解，也能提高学生的自主思考的能力，发挥他们主动学习的积极性。

结束语：

培养学生数学思维和解决问题的能力，是这种教学方法最关键的一个问题。数学思维包括逻辑思维和非逻辑思维，是创造性思维发展的基础。将数学应用于信息技术学科，是给错综复杂的教学问题建立数学模型的过程，本身也包含了创造的因素，不仅能激发学生学习信息技术的兴趣，而且培养了学生创造性的思维能力，对于培养学生的创造力十分有利。同时，学生在发现问题、分析问题、解决问题的研究过程中，信息技术知识、信息技术创新意识、创新能力得到同步发展。

参考文献周春荔.数学观与方法论.北京：首都师范大学出版社，1996 任樟辉，马忠林.数学思维论.南宁：广西教育出版社，1996 江苏省中小学教学研究室 信息技术（高中一年级）江苏科学技术出版社 2002

第二篇：小学数学教学中如何运用信息技术

小学数学教学中如何运用信息技术

现代社会正逐步走进信息时代。信息技术的广泛运用，正在改变人们的生活方式和学习方式。2000年修订的《国家数学课程标准》制定过程中，有这样一个重要理念：“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”。经历着信息潮流的我在进行小学数学教学过程中，努力探索应用信息技术促进数学教学，下面将自己的几点理解与体会和大家共同探讨。

一、利用多媒体技术优化数学课堂教学

布鲁纳有一句名言，任何知识都能够以合适的方式教给任何年龄的学生。这里，合适的方式是关键。而计算机正好提供了这种可能。利用多媒体技术能充分有效地发挥教师的主导作用、学生的主体作用和电教媒体的桥梁纽带作用，使学生充分感受情景，发现、提出、解决问题，激发学生的兴趣，充分调动学生的积极性，培养学生的创新思维。

在山区中小学教学中，由于种种条件的限制，在开展新课标下的数学教学往往不能有效地达到大纲的要求，教材中所创设的情境有很多乡村的孩子都无法理解，如人教版小六教材中引用了一个“过山车”的实例。但在课堂调查中发现有很多学生根本没见过“山车”，传统教学模式下的黑板、教具模型都难以满足学生的需求，但利用计算机就可以很好地解决这些问题。教师通过黑板、教具模型、投影片等媒体展示的各种信息，可由计算机加工成文字、图形、影像等资料，并进行一些必要的处理（如动画），将这些资料组合起来。课堂教学时，可以利用教室的多媒体计算机、投影仪，也可以在网络计算机教室中进行。教师可以根据教学内容的特点，利用声、色、图、文等多种媒体创设情境，让学生从上课开始就进入一个具有魅力、引人入胜的数学境界。新授时精心设计好学生主动获取知识的学习过程，充分运用教具、学具、电教媒体等教学手段模拟演示，突出实际操作过程，让学生直观感知、动手操作，使新知化难为易、变抽象为具体。我们知道，数学是研究数量关系和空间形式的科学，我们可以利用计算机辅助教学软件《几何画板》能很好地把数和形的潜在关系及其变化动态地显示出来，随时观察到各种情况下的数量关系及其变化。如在讲旋转体时，教师可以使用《几何面板》制作的课件形象动态地演示圆柱由一个长方形旋转而成，圆锥由一个直角三角形旋转而成的过程。在人教版小六（上）截几何体时可以演示用一个平面去截正方体、长方体等几何体的过程，可以直观地看到所得的截面是什么图形，避免了学生空洞的想象而难以理解和制作教具模型的麻烦，并可以让学生感受到数学的美，激发学生学习数学的兴趣。《几何画板》还可以在图形运动中动态地保持几何关系，可以运用它在变化的图形中发现恒定不变的几何规律。比如，用其画点／画线工具画出一个三角形后，可以用鼠标任意拖动三角形的顶点和边，就可以得到各种形状的三角形。我们也可以让三个顶点在三个圆上运动，作一个动态的演示，这时就可以说：“这就表示一个任意三角形”。在此基础上，做出它的三条中线，演示不管三角形如何变化，其三条中线总是交于一点。使用《几何画板》进行数学教学，通过具体的感性的信息呈现，能给学生留下更为深刻的印象，使学生不是把数学作为单纯的知识去理解它，而是能够更有实感的去把握它。这样，既能激发学生的情感、培养学生的兴趣，又能大大提高课堂效率。

二、利用计算机实现学习方式的转变

（一）、利用计算机可以让学生从“听数学”转变为“做数学”,即以研究者的方式，参与包括发现、探索在内的获得知识的全过程。

在数学科学研究中，数学家需要反复实验才能发现规律，然后才是进行严格的逻辑论述和证明。而在学校数学教学中，数学知识都是学生通过听教师口头讲述获得的，几乎没有实验。学生多半是在听数学，听那些缺少发现过程的结论。数学学习不应是一个被动吸收知识、记忆、反复练习强化的过程，一个有意义的学习过程，是学生以一种积极的心态，调动原有的知识和经验，尝试解决问题，同化新知识并建构新的认知结构的过程。所有的新知识只有通过学生再创造的活动，使其纳入原有的认知结构中，才可能成为有效的知识。在这个过程中，如果能给学生创设一种积极的探索问题的情境，给学生的比较和抽象创造一种活动的空间和条件，他们就能在问题解决过程中理解和掌握抽象的概念。只有这样，才能使学生在问题解决过程中获得真正的数学经验，而不仅仅是一些抽象的数学结论。

《几何画板》提供了一个十分理想的“做数学”的环境，完全可以利用它来做数学实验。1995年夏季学期，两个美国初中二年级学生应用《几何画板》发现了又一个任意等分线段的方法；东北育才学校一名学生发现了广义蝴蝶定理。抛开这些问题自身的意义不说，他们处理问题的过程（猜测－验证－论证），对数学教学也是一种启示。利用《几何画板》让学生做“数学实验”，由于教学过程主要是让学生自己做实验，所以教师在备课时考虑的应该是如何组织学生进行协作学习和交流。在以往的数学教学中，教师往往只强调“定理证明”这一教学环节（逻辑思维过程），而不太考虑学生直接的感性经验和直觉思维致使学生难以理解几何的概念与几何的逻辑。《几何画板》可以帮助学生在动态中去观察、探索和发现对象之间的数量变化关系与结构关系，因而能充当数学实验中的有效工具，使学生通过计算机从“听数学”转变为“做数学”。在教学圆的认识时，我利用了几何画板，通过对圆的画法，圆的半径，圆的直径，半径与直径关系等知识地进行引导，学生在自学和展示中的一些困惑就迎刃而解，通过几何画板的动态演示，揭示了半径、直径知识的形成过程，比学生单纯去想象半径、直径的概念要容易得多，使静态的知识点变为动态的图像，学生记忆深刻，理解起来也易如反掌，学生学起来非常轻松、快乐。

（二）、利用网络进行自主探索，合作交流

如今的Internet，是一个拥有信息最丰富、交流信息最为快捷的媒介。每天，千百万人正在通过Internet学习、交流，从某种意义上说，Internet可以称为世界上最大的学校。学生通过网络收集提取有关素材，对相关素材进行分析、研究和比对，通过实验、观察、类比、联想、交流和讨论，最后归纳、综合，实现意义建构。教师的角色和行为方式发生了重大变化，教师不再是主要的信息源，他是教学活动中的导航者，设计者和帮助者。学生成为教学活动的主体，是知识的探索者。自主学习成为学生学习的主要方法。学生在学习过程中学会学习、学会组织、学会协作、学会思考和交流。如在进行“税收问题”的教学中可以让学生在网上搜索“税收咨询”的网站。学生可以根据自己的兴趣、爱好，在网站上用“协作”与“对话”的方式进行探索，学习各种税费的计算方法，了解各种税收政策。又如，在进行数学竞赛辅导中，也可以指导学生查询相关的“数学竞赛”网站，让学生在这些网站上查找有关数学竞赛的资料，对这些资料进行分析、处理、应用，并参与网上讨论，扩展学生的视野。学生可以在世界范围服务器主页上浏览，可以利用E-mail交流，可以通过聊天室通话，可以通过BBS进行讨论，可以使用同步多媒体环境的虚拟教室。这样，可以让远方的专家、教师替代计算机有针对性地来帮助，让学生集体通过交互讨论、合作解决复杂问题。所以有了网络，合作式的学习就大大发展了，这会给个别化教学提供另一种解决方式，使学习效果大大增强。

（三）、利用计算机进行研究性学习

利用计算机进行中学数学的研究性学习，首先为我们提供了大量的可用数学知识研究解决的数学课题，使研究性学习在时间和空间上得以突破；其次，使数学问题的研究朝着开放与服务方面前进。学生通过对生产生活实际的观察，在一定的背景下自己提出问题，设立自己的研究步骤，优化自己的研究方法，并利用计算机平台进行探索，这样的数学教学才是真正意义上的数学教学，也是数学教学应追求的目标。如学生对城市交通的调查研究，在采集大量与之有关的数据的情况下，学生可以充分利用计算机平台所提供的统计分析软件，来帮助自己得出研究结论并提出合理化的建议。在这样的学习环境中，驾驭计算机辅助教学平台的学习主体是学生。平台的使用从教师手中转移到了学生，这种学习是开发性和开放性的，学习者从旁观者变成了参与者、开发者。又如，在研究电视发射台对城市的辐射的范围研究性课题中，学生必须收集资料，建立数学模型，应用所学的数学知识解决问题等方面，通过自主地和与人合作的方式，利用计算机为我们提供的分析工具，去完成研究。从这一研究中，学生可更多地思考为什么要发射人造卫星，能覆盖全球各地区共需多少颗卫星等更深一层次的问题。这对学生开拓知识面，实现学科的综合与交叉无疑会起到重要的作用。这种研究性学习，是充分建立在学生自主的基础上的，是学生探索与合作精神的结果，这为学生的终身学习，在方式与方法上进行了积累。

总之，信息技术在数学教学中越来越凸现其重要作用，它的发展给我们的数学教学注入了新的活力与源泉，它突破了时空的限制，让数学知识贴近生活、无限延伸，并成为课堂教学中的一道亮丽的风景。它为学生提供自主学习、自主探究和师生互动的平台。但信息技术也不可改变其工具性，应服务于教学。在数学课堂教学中使用信息技术要把握好“度”，不可滥用，过多地使用图像、声音，会影响学生的深入思维，如果使用信息技术不当，还会分散学生的注意力。理想的教学应该是把教师与信息技术的优势同时充分发挥出来，把多媒体辅助教学与传统教学完美地结合在一起，力求在最短的时间里找出最佳途径。

第三篇：运用现代信息技术 改变数学教学模式

运用现代信息技术 改变数学教学模式

现代教育技术手段具有信息呈现多媒化、信息流通多渠道、信息反馈多样化等特点，将信息技术与数学教学融为一体，有利于改变传统的“粉笔十黑板十一张嘴”的单一的信息呈现和流通形式。在数学教学中广泛使用信息技术创设教学情境，既能培养学生学习兴趣，突破教学重点、难点；又能实践个别化（因材施教）、协作等方式教学，促进教育教学改革。

一、课堂模拟演示

研究表明，人的记忆是网状结构的。各种信息是丰富多样的，可以是形象的、抽象的、直觉的、逻辑的、情感的；也可以是文字、数据、声音、图形、图像、动画、影视的。它们又往往交叉组合在一起。多媒体计算机提供的多样性、非线性网状信息，符合人类知识记忆的规律，有利于知识的获取和保持。它能较好地组织情景、突出事物的本质，促进学生形成清晰的表象，使他们得到充分的感知。模拟演示教师在帮助和引导学生学习时常用的一种方法，但在常规教学手段的条件下，教师的示范或某个操作的演示往往不能收到理想的效果，而运用电脑模拟演示功能却能很好地实现。

例如：我在教学《角的认识》一课时，学生最容易犯“角的大小与构成角的两条边长短有关”的错误。为了克服学生这一错误认识，我们设计这样的教学情境：在电脑屏幕上出示一组两个角相等而边长不等和两个角的两条边长相等而角度不相等的画面，要求学生判断每对角的大小？结果有70％的学生非常肯定地得出边长的角大这一错误判定。此时，我并没有立即否定，而是要学生以四人一组一起讨论，学生们在一起通过画、比、量、议等多种方法验证，得出了正确的答案。这时，为了学生更进一步直观验证，展现认知过程，利用电脑屏幕，显示一个高亮度的“角”，要求学生注意这个角的两条边变化时角的大小有什么变化？学生们目睹着两边慢慢地延伸而角的大小没有变化，通过学生的讨论和观察明白了道理，统一了认识，不仅激发了学生的学习兴趣，加深了对科学知识的理解，同时也发展了思维。

二、在线个别辅导

个别辅导教学模式在常规的教学中也经常用到，但往往收效甚微。其原因在于：

（一）、教师在有限的时间、空间范围内，无法根据每一学生的具体需要去做出有效的辅导。

（二）、师生交流的方式极其简单和单一，并且辅导的范围也非常窄小，有极少数学生能够得到教师的辅导。这样就会使个别辅导教学走向两极分化--学习成绩有余力和学习有困难的学生得到了一定的辅导，不能面向全体学生。而运用现代网络技术手段就能很好地做在线个别辅导。

例如：在教学《直角的初步认识》时，当学生认识了直角，学会了画直角后，我们设计了一个拓展题：经过屏幕上一点引出两条射线（射线可以在屏幕上任意旋转），要求学生用鼠标拖动、旋转两条射线，利用电子直角三角板工具，能画出多少个直角（无数个）？学生可以在电脑上直接操作，也可以通过网络控制平台与教师直接交流，教师也可以在网上实时监看每一个学生的学习进度，同时与学生进行个别交流，这样，每一个学生都能够得到老师的辅导，因材施教也就落到了实处。

三、自主探究，网络协作研讨

新课程理念下的数学教学主张把学习的主动权交给学生，鼓励学生自主操作、尝试、交流、讨论、质疑、解惑，把问的权利交给学生，把讲的机会交给学生，把做的过程放给学生，尽可能多地给予学生自主探究的时间和空间，让学生在自主探究中实现知识的建构。建构主义教学理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。“协作”、“会话”是其中的两大要素，利用网络技术为学生创设一个自主探索、研究、协作交流的学习环境十分必要，有利于学生学会思考，学会学习，学会合作。网络中的资源丰富多彩，各种信息以多媒体化----文字、图象、图形、视频图象、动画等等呈现，形象逼真，生动新颖，为学生创设生动、形象、多样化、接近生活实际的学习情境。网络所带来的强烈的外部刺激，使学生处于一种强烈的感受之中。正是这种新颖性和感受性，使学生产生一种积极的心理体验，并迅速转化成一种求知欲望，转化成自主探究、自主学习的动力，从而以一种积极的态度投入到学习中去。同时，当学生在共同探讨或研究某一个问题时，他们可以通过小组交流、网络在线实时异地对话、互发e－mail等多种方式进行学习、交流和探讨。这样拓宽了传统意义上的协作学习，给学生学习创造了一个更广阔的空间。

第四篇：计算思维在信息技术教学中的运用

计算思维在信息技术教学中的运用

贵阳中天中学 何雪松

信息技术课程推进了这么多年，在信息技术课程日趋成熟的今天，我们的信息技术教学中还缺乏些什么呢？今天我就来谈谈我在信息技术教学工作中找到的一条提升学生信息素养的有效途径——计算思维。

托尔斯泰在他的教育论文集说：“靠记忆力来掌握未曾检验过的概括，是破坏思维进程的最大祸害”。所以信息技术课程标准要求学生在信息技术课程中必须保证一定课时的上机实践操作。这是很重要的一个方面，但是我们却忽略了另外一个贯穿于学科学习中的副产品——计算思维。这个问题很少被明确的提出和讨论。今天我就来介绍一下计算思维是什么，并向大家介绍一下我在教学中的运用实例。首先我们先看一个短片，这是广州市南武中学数学教师谢捷的女儿谢恩希，3岁117天的时候，创下了114秒还原六面魔方的吉尼斯世界纪录，这个故事告诉我们有效地训练我们的思维，是可以提高相关方面的思维能力的。那么人脑常规是如何思维的呢？我们现在来做一个互动的实验，这里有8个小木块，哪位老师能上来帮我还原成一个如图所展示的正方体呢？

通过这个蒙台梭利二项式的玩具还原游戏，我们可以感受到具体到抽象的过程，当然抽象的公式反过来可以指导我们具体任务。这就是我们简单的思维过程，两个看似简单的智力玩具，却无形中提升了我们的思维能力。那么计算机能提升我们什么样的思维能力呢？这就是随着计算机不断普及后，计算机泛在化、平民化现象后发展起来的一种像计算机科学家一样解决问题的计算思维能力。2011年我作为贵州省中学信息学奥赛的指导老师得到计算机协会资助，免费参加了在深圳举办的2011中国计算机大会，这是目前国内计算机领域学术水平最高的会议了，我在这次会上听了陈国良院士做了一篇题为：“计算思维是振兴计算机教育的途径”的演讲。他在演讲里面纠正了“计算机科学等同于计算机编程和认为计算机科学的基础理论已完成剩下的只是工程问题”的错误观点，这些观点只有通过我们信息技术教育 一线的广大教师不断的改变教育理念，落实教材内容创新教法，才能在信息技术的课堂教学中培养出更多的信息技术学科优秀人才，才能在自己的教师职业生涯中找到闪光点。

在近几年的高考、中考中，我们贵州省也有很多成绩优异的高分学生。但是在每年的全国青少年信息学奥林匹克获奖名单中，我们却很少看见贵州的学生出现在获奖名单中。看到贵州省获奖名单和成绩后，我感觉到自己作为一名信息技术教师的责任，这份责任心让我看过名单后久久不能平静。从表中的数据来看，我们贵州在全国的信息技术教育水平上是比较落后的，我们初中阶段除了完成信息技术教材教学内容以外，是否应该思考培养一些在计算机学科方面拔尖的优秀学生呢？带着这份思考我找到了一条提升学生思维能力的有效平台——全国青少年信息学奥林匹克联赛（NOIP），在参与竞赛的活动中，能有效激发学生对信息技术学科的兴趣，并发现和培养一些对计算机感兴趣且学有余力的优秀学生。那么信息学奥赛到底能带给学生什么样的思维能力呢？通过一道2010年普及组的上机测试题我们可以看到测试的综合度之高，对于初一年级的孩子要求读懂题目，分析数学问题，构建程序流程，编写程序让计算机自动得出答案。这正是一种对学生计算思维能力的一种考察，我们可以看到计算思维就是与读、写、算同等重要的一种能力。对于学生而言，计算思维贯穿所有学科的学习，它是我们目前教育体制预期的副产品，却往往被我们所忽略。

人脑对信息的处理包括分析、抽象、综合、概括等。计算思维、理论思维、实验思维属于科学思维的范畴，其中计算思维是以设计和构造为特征，并以计算机学科为代表的一种思维方式。计算思维最早被提及并讨论是在2006年的美国计算机权威杂志（ACM）上，计算思维的是这样被定义的：计算思维是运用计算的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为的一种方法，是一类解析思维。

美国卡内基〃梅隆大学计算机系的周以真教授在2006年在美国计算机权威杂志（ACM）上第一次提出了“计算思维”这一教育观点，并进行了详细的阐述，她说计算思维代表着一种普遍的认识和一类普适的技能，每一个人，而不仅仅是计算机科学家，都应热心于它的学习和运用。2007年11月《中国计算机协会通讯》杂志全文翻译并刊登了这篇文章。我当时认真的研读和分析了这篇3页纸的文章，我感受颇深。在这种理论思想的指导下，我逐渐的在信息技术常规教学工作中找到了乐趣，并通过各种尝试培养了一些优秀的学生。2011年当我在中国计算机大会上听到陈国良院士的“计算思维是振兴计算机教育的途径”演讲时，我被陈院士的演讲内容深深吸引了，这不是我一直在实践的一种教育想法吗？今天当计算思维这个概念被进一步规范和推广时，也给我继续实践我的教育理念注入了强劲的动力。

我们该如何在信息技术教学中灵活的运用计算思维呢？在具体的教学实践中，我遵循“一条主线，两个改变，三种灵活”模式展开了培养学生计算思维能力的教学工作。

1、一条主线是指围绕初中信息技术教材的提高式教学活动；

始终围绕初中信息技术教材的提高式教学方案设计，灵活的激发学生计算思维能力的运用。例如：在初一的常规教学中EXCEL电子表格这个单元就是很好的切入点，带着学生探索“行”和“列”的命名方式，数字表示行号，字母表示类列，列数A-Z，列数编号不够用怎么办？字母组合AA,AB,AC……学生得出26*26+26=702列，然后带着思考查看最后一列不是ZZ，为什么最后一列是IV ？思考……思考的背后就是思维训练的一个过程，不仅锻炼了学生分析问题的能力，还拓展了学生的计算能力（加减乘除、排列组合、结果验证）。

2、两个改变是指在以培养学生计算思维能力为目标的状态下引入新课程理念的教师教学方式的改变和学生学习方式的改变：

例如：二进制与十进制数的教学一直是初一学生最为头疼的内容，我以前列出“权”的公式加以分析，学生很难转换思维方式。但是我们换一种方式来引导学生思考效果就大不相同了。还是遵循具体到抽象的科学思维方式来进行，我在课堂上和学生们一起作互动游戏，通过自制纸牌上十进制代表的红点数与牌正反代表“1”和“0”的二进制，就很直观的进行了讲解与转换，学生在游戏中轻松的掌握了十进制和二进制的转换，并拓展了八进制和十六进制。这个教学难点的突破正是基于教师教育理论的提升和学生学习方式的改变。信息技术学科总是被多数人认为就是上机学习软件，大不了编个程序。如果我们自己不改变这种教学方式，就会陷入一种职业倦怠之中，所以我自己就从改变信息技术学科认知方式入手，要求学生上课有课堂笔记，并记录上课的内容，通过改变学生的认知方式从而改变了上课的效果，提升了学生对学科的重视程度。

随着信息技术时代的不断发展，我们信息技术教师的责任也日益艰巨，如何在繁杂的教学过程中体现出自己的职业价值，发掘和培养出更多的优秀学生，对于我们每一位信息技术教师来说既是一份责任，也是一种挑战。所以时常保持一份“空杯心态”，不断学习进步才能在自己的工作岗位上有所突破。

3、三种灵活是指在整个教学过程中做到：教学方法的灵活，教学反馈方式的灵活，课程素材选择的灵活；

我在具体的教学实践中，灵活的教学方法也是十分重要的，我们在计算思维能力培养上非常重视学生探究问题能力的培养，例如：初一上册有一节Powerpoint 的动画制作课，课后目标稿要求学生制作一个动画效果演示五角星的绘制过程，我就抓住这个知识点进行了拓展与提高，首先引导学生推导出n边形内角和公式，这个过程我培养的是学生探究问题的思维过程。等学生得出“三角形内角和等于180度”并推导出通用公式（（n-2）*180）后，再提出“三角形内角和等于180度”这个命题不好的问题（这是著名数学家陈省身教授的研究成果的起源），学生就问“老师，那什么好？”。我和学生带着问题一起学习了多边形外角的概念，得出了“多边形外角和等于360度”这个结论，同时说明了“多边形外角和等于360度”相对于前面那个结论好的原因，好就好在它不随边数发生变化。可是同学们如何才能画出一个标准的五角星呢？带着问题同学们思考着，尝试着！最终有学生提出从现成的几何图形中选一个作为“参照”，然后画上五根直线平移过去，通过实践，学生验证了他们的想法是正确的。这种提高式的拓展思维训练也为我后来编程解决菱形公式的推导，奠定了坚实的思维基础。其实，教学不是将知识和技能的掌握作为最终目的，而是将重点放到培养学生主动探究问题的动机和思路、发挥思维的积极性上。讲一个数学问题的算法，它的形式或结果并不重要，重要的是让学生明白这个算法针对什么样的问题提出的，它解决该问题的过程是如何展开的。其实最关键的是学生在看似枯燥的问题解决过程中找到了快乐，通过计算思维能力的培养，让学生明白信息技术学科的真正含义，知道自己需要学习什么，解决什么问题，让抽象的计算思维落实到普通问题的解决过程中。

教学反馈方式的灵活更多体现在教学成果的运用与学生的实践活动中，例如：Excel表格这一章节，从提升教材现有的目标入手，让学生自己提出想要解决的问题是什么，老师协助他们设计分析表格，并共同提出解决问题的步骤和方法。学生根据表格任务自己组织分组测身高、量体重、测试跳远、测试跳绳，从基础数据的采集、录入、分析、汇总到最后得出结论。这不仅仅是一种上课方式的改变，更多的是根据思维能力培养的目标，灵活反馈教学效果的一种尝试。

综上所述，计算思维能力的培养，离不开日常教学的点滴积累。信息技术教育未来的发展是不可预测的，但计算思维对未来计算机科学的发展和转型可能真正具有根本的重要性。我相信一句话“预测未来的最好方式就是去创造它”！

第五篇：信息技术课程教学模式和方法创新的研究

《信息技术课堂教学“激趣”手段的研究》课题结题报告

一、课题的提出：

21世纪伊始，我国教育部制定了“在中小学普及信息技术教育，以信息化带动教育的现代化，努力实现我国基础教育跨越式发展”的战略，在《基础教育课程改革指导纲要》中明确规定：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式，以及教学过程中师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有效的学习工具”。可见信息技术教育在整个基础教育中的地位和作用。

近几年来，信息技术教育领域发生了翻天覆地的变化，变革最大的就是信息技术课程，从单纯的程序设计教学到课程内容多样化，信息技术课程有了深刻的变化。不但从目标、理念、到教与学的方法，都有很大的变化。《基础教育课程改革指导纲要》中提出：“培养学生搜集和处理信息的能力”。引发了传统计算机课程的内容、结构、教与学等的全面变革，任务驱动教学法成为信息技术课程中最热门的话题，同时，面对合作式、自主式、研究型课程也被引入信息技术课程与教学中；网络互动式教学模式的兴起，我校确立了《信息技术课程教学模式和方法创新的研究》为课题进行专题研究，对以住的教学方法、经验进行分析总结，对新兴的教学理论和方法结合本校的实际情况进行实验和研究，理论联系实际，论证各种教学方法的教学效果，为教学改革做出应有的贡献。

二、研究目标

1、以“培养学生搜集和处理信息的能力。”为目标进行教学改革，提高中学生的信息素养，发展学生的思维能力，创造能力和创新精神为总体目标。

2、通过本课题的研究与实践，培养一批掌握现代教育理论，精通信息技术，善于协作发展的教师群体。

3、探索与构建研究性学习教学模式、任务驱动教学新模式、网络环境下的互动教学新模式。总结并形成基本理论和基本模式（研究性学习教学模式、任务驱动教学模式、网络互动教学模式）。

4、利用多媒体网络进行学科自主学习、协作学习和研究性学习。

三、研究内容：

（1）使用研究性学习、任务驱动式、网络环境下的互动式教学模式进行教学实践和研究。分析和比较不同教学情况适用的教学模式产生的教学效果。

（2）适时进行网络化教学，适应时代的发展。

（3）对不同的教学环境，教学特点和所采用的教学方法进行研究。

四、研究的方法：

以理论与实践相结合的方法进行研究。

五、课题的组织 课题负责人：魏洪源 课题组顾问：徐亚军 课题组成员：王立辉

六、课题的实施：

1、准备阶段：2006年4月——2006年5月参加开题会，结合本单位的实际，组建课题组，选择研究内容、研究方法，明确研究任务。

2、实验第一阶段：2006年6月——2007年4月，以研究性学习法为主要教学法进行教学实验对课题进行实践和研究，对学生的信息素养进行初步培养，并形成经验材料，向上级课题组进行成果汇报。准备下一阶段的任务。

3、实验的第二阶段：2007年4月——2008年3月，在总结第一阶段实验的基础上，进行第二阶段实验。以建构主义理论为指导以及任务驱动教学法为主要教学方法对信息技术课题的教学模式、教学方法、教学特点进行的实践和研究，同时尝试其它教学法如网络环境下的互动式学习方法等对课题进行深入的研究，使学生的信息素养得到一步提高。形成初步理论，撰写论文和研究报告。

4、验收阶段：2008年3月——7月，提交最终研究报告、教学软件、论文等实验成果，申请验收、鉴定。

七、课题研究的结论

通过研究得出“任务驱动法”、“网络环境下互动式学习方法”能够培养学生获取、分析、加工和利用信息的能力。这些教学模式能够体现素质教育的思想，使学生真正掌握了学习的能力，掌握了系统的基础知识，挖掘了学生的探索能力，发挥了学生的想象力和创造力，收到了切实提高教学质量的效果。本课题针对教育的内容、教育的方式和教育的效果三个方面进行探索，并对“任务驱动”教学法在信息技术课程教学过程中的功能和作用进行研究，总结出了“任务驱动”教学法的五大功能和三大作用： 五大功能：

培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。培养学生勇于探索、开拓进取的自学能力。

促进学生间良好的人际合作关系，培养学生的协作精神和团队精神。

改变传统的教学模式，创设“以人为本，快乐学习”的学习环境。课堂教学“任务”的共享功能。三大作用：

提高了学生全面素质。提高了课堂教学效率。提高了学生的能力。

八、课题研究取得的成果

在课题研究过程中，我们一直在思考，本课题的价值到底体现在什么地方？是不是像有些课题那样，只是作为文案资料在研究结束后就束之高阁了呢？我们对自己说不，虽然课题看起来已经结题了，但对我们的教育教学来说，远远没有结束，这是一场长期而艰巨的研究过程，我们并不会因为课题结题而停止探求的步伐，因为我们切实体会到收获的喜悦：

1、学生受益。

(1)使学生更易掌握教学内容。

采用任务驱动教学模式进行教学，教师教学和学生学习都是围绕如何完成这个具体的任务进行。教师教学思路清晰，学生学习目的明确，更容易掌握学习内容。(2)学生的主动参与意识得到了提高。

采用“任务驱动”教学模式，一节课就是一个具体任务，学生的听课是围绕着“任务”主动参与的。学习过程是以“学生为中心”，学生在完成“任务”的过程中会遇到很多问题，有的可以通过阅读教材、参考书解决，有的可以同学间相互交流、讨论，有的则需要教师加以点拨指导。这样的教学，完全打破了“教师一言谈”的局面，可以充分激发学生的学习兴趣，调动学生学习积极性和主动参与意识，充分发挥学生学习的主观能动性，改变以往“要我学”为现在的“我要学”。

(3)学生发现问题、分析问题、解决问题的综合应用能力得到了提高。

采用“任务驱动”教学法，学生的学习过程是围绕完成一个个具体任务进行的，这个具体任务将教学内容融合在一起，这使得学生在完成任务的过程中，既是学习教学内容的过程，也是综合应用教学内容的过程。这样就把知识的学习和知识的应用有机地结合在一起。同时，由于教师还可以引导学生根据自己的需要，对“任务”可以进行扩展，引导学生自己去解决，这样又培养了学生发现问题、解决实际问题的能力，同时有利于学生举一反

三、灵活变化、自由发挥，不断创新，在学习中展示自己的才华。

2、教师受益。

(1)教育理念得到提升

教师在课题实施过程中是指导者，也是参与者。他们在实施教学过程中，花了大量的心血设计“任务”，规划“项目”，积累了不少经验，有效提高了自身教学理论和教学实践能力。通过课题研究，教师们改变传统的教育理念，树立新型的人才观和教育观，教师的教育科研能力得到了锻炼和提高，掌握了进行信息技术教学的最先进理念和方法。从而真正成为教育现代化的实施者、推动者和创造者。

(2)教育科研能力不断提高

为进一步提高课题组研究人员的科研理论水平，学校也为我们课题组开绿灯，在2006—2008年间，课题组研究人员多次被派往省、市教育部门组织的专业培训。通过专业培训，为课题组带来了先进的教育理念和成功的教学经验，在课题研究中不断实践、总结、升华。在课题研究活动的带动下，课题组成员撰写的多篇论文及案例受到了市教育局相关部门的嘉奖和好评，为课题研究提供了强有力的支撑。

课题组成员撰写论文如下： 魏洪源：

1）《基于网络环境下信息技术课程教学初探》；

2）《谈信息技术学科教与学中如何实现“任务驱动法”教学模式下“教师主导、学生主体地位”》；

3）《信息技术教学中使用任务驱动法实验案例》； 4）《信息技术课程教学新模式主动任务驱动法》。王立辉：

1）《谈网络环境下的信息技术课教学》； 2）《浅谈任务驱动教学中的作品评价》。

3、学校受益。通过课题研究，参与课题研究的教师的专业业务素质得到了提高。课题组成员的不懈努力，为我校信息技术学科建设积累了大量有价值的第一手资料，也为学校师资力量的培养提供了一个平台。

九、课题研究存在的不足与今后打算

1、存在的不足 1）教材问题

虽然采用的是省教材审查委会审订通过的信息技术教材（课改后选用全国教材委员会审查通过的教材），不论哪种教材，只能说在目标层面上达到了培养学生信息素养的目的，但在可执行层面上还不能提供一套切实可行的办法，这不仅是令我们困惑的，也是全国信息技术教师感到困惑的因素。如怎样解决“零起点的问题”等。

2）教师问题

教师队伍发展的不平衡性也制约着研究的真正全面铺开。有的教师在观念、实验能力、手段上还滞后于研究步伐，还有的教师没有养成及时总结教学心得的习惯，具有独立开展教研能力的教师更是有限。这些都是亟待解决的问题。

3）管理机制问题

目前，其中的评估机制在发挥其激励和导向作用上还不够突出，亟待进一步改进。由于管理机制的问题，有些老师和学生对课题在思想上还缺乏足够的重视，甚至抱无谓的态度，这种情况阻碍了我校课题的进一步深化。

4）如何将信息技术教学模式与其他学科相整合 ①开发出提高学生自主探究学习能力的教育教学实践，形成具有指导可操作性的资料是一个难点。

②如何使这些即将形成的成果能够深刻体现设想中的创新教育思想，真正落实到其他学科的教学过程中，还是一个研究的难点。

③课题研究怎样再具体化、细化，保证研究脚踏实际，也是一个值得注意的地方。

④经过一段时间的实践探索，出现了问题，研究过程中碰到的困难比原先设想的要多，实施难度比原先想象的要大。

⑤如何真正体现学生的学习自主性，从根本上改变学生的学习方式是一个难点。

2、今后的打算

1）改变教师的现代教学思想。教师要以先进的教育思想、教学理论为指导，确立以学生为中心，强调以计算机为促进学生自主、合作、探究学习的认知工具与情感激励工具，并牢牢地、自始自终地贯彻到课程整合的整个教学设计的各个环节中。

2）改变教学方法。建立一种新型的教学关系和师生关系，大力倡导学生的主动参与、自主探究、勤于动手，引导学生重视相互讨论，重视彼此交流，重视以合作的方式学习；创造条件改革教学手段，倡导基于网络前提下的多媒体教学，积极推进信息技术在学科教学中的运用。

3）丰富教学资源。没有丰富的高质量的教学资源，就谈不上让学生自主学习，更不可能让学生进行自主发现和自主探索，所以教师可采取鲁迅先生所说的“拿来主义”，搜集、整理和充分利用INTEL的已有资源，来充实自己的教学资源库。

4）改变学习方式。要培养学习兴趣，变被动接受性学习为主动学习、自主学习、合作学习、研究（探究）性学习。做到不但“知其然”，而且“知其所以然”，自己能分析、总结、归纳、解决问题。

5）培养学生的合作精神。在相互联网的教室中，学生的层间、层内的合作变得活跃和突出，这需要学生强化自己的参与意识，培养自己的合作精神、团队精神，才有利于增强学生的集体观念。