《信息技术与小学数学课程整合的实践与研究》课题研究方案.docx

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《信息技术与小学数学课程整合的实践与研究》课题研究方案

《信息技术与小学数学课程整合的实践与研究》课题

研

究

方

案

希望小学课题组

2009年3月

一、课题的提出

近年来，我国大力推进教育信息化建设，将“信息技术与其他学科教学的整合”作为教育信息化建设的关键和核心问题，使之凸现为普遍关注和探究的热点。

教育部《关于在中小学普及信息技术教育的通知》强调，要“努力推进信息技术与其他学科教学的整合，鼓励在其他学科的教学中广泛应用信息技术手段并把信息技术教育融合在其他学科的学习中。

”《基础教育课程改革纲要[试行]》也明确指出：

“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和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力的学习工具。

”

宁波市作为我国较为发达的沿海开放城市，在教育的信息化建设中也走在了前列。

广大小学数学教师努力学习和运用现代教育信息技术，在数学教学实践中，围绕开展了多形式、多层次的有益尝试和探究，取得了初步的成效和经验。

但是，总体而言，对“信息技术与小学数学课程的整合”在理性把握和实践操作上依然存在着种种误区，对“信息技术与小学数学课程整合”的认识层次、普及程度、研究深度和实施水平等都亟待有效提高，而深入开展专题性和系统性的“信息技术与小学数学课程的整合”研究是关键之策。

二、国内外关于同类课题的研究综述

（一）信息技术与学科课程的整合受到了各级教科研机构的重视，当前也有不少的相关课题，如江苏省教育科学立项课题《信息技术与初中数学课程整合的研究》。

但这些课题也都是刚刚起步，还处于探索、实践、积累的阶段，信息技术与学科教学的整合没有现成的模式可供借鉴。

（二）信息技术与小学数学课程的整合也是广大基层教师关注的问题，许多教师也在实践、探究，并积累了一定的经验，通过互联网可以搜索到的相关教学论文、教学心得数以百计。

但这些研究成果普遍比较单薄，既缺乏扎实的理论依据，又没有充分的实践材料支撑，缺乏科学性、系统性。

三、课题的界定

信息技术：

就我们所理解的来看，信息技术所包含的范围是相当广泛的，它包括一切可能利用的获取所需要的信息的手段、方式方法等。

因为信息的来源是多样的，在学校教育中，对学生来说，获取信息的途径有很多，如书本知识、图书馆、教师的讲授、社会环境、报刊杂志、电视、广播，包括现在的校园网络、国际互联网等。

而现在通常所理解的现代信息技术是指以计算机多媒体和国际互联网internet为核心的信息技术。

因此，本课题中的信息技术也仅界定为以计算机多媒体技术和国际互联网络internet技术为核心的信息技术。

小学数学课程：

在本课题研究中，指人教版小学数学义务教育课程标准实验教科书。

整合：

通常指一个系统内各要素的整体协调、有机融合，使系统发挥最佳效益的过程。

在本课题研究中，指基于课程与教学的系统观和规律性，充分发挥信息技术的潜在优势，将信息技术有机融合于、服务于小学数学课程与教学的实施过程，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。

在课题的研究过程中，将涉及相关信息技术的学习，但不会融合信息技术课程；将依托信息技术开发整合课程资源，但不会涉及对现有教材的改编。

四、课题研究的目标、思路、内容及方法

（一）研究的目标

通过本课题专题性、系统性的深入研究，试图获得关于“信息技术与小学数学课程整合”的基本原则、教学策略、教学模式、资源平台和评价体系等方面的理论研究成果；形成与“信息技术与小学数学课程整合”理论研究成果配套的系列化优秀“整合”课例；创建优化的共享型“信息技术与小学数学课程整合”的资源平台，为推进全区信息技术与小学数学课程整合的实施，提供一定的理论指导、实践指南和资源支持。

通过本课题专题性、系统性的深入研究，试图促进我区小学数学教师（特别是参与课题研究的教师）对“信息技术与初中数学课程整合”的认识有所深化，意识有所强化，能力有所增强，信息素养有所提高，有效提升我区小学数学新课程的整体实施水平，促进学生的良好发展，促进教师的专业成长。

（二）研究的基本思路

本课题的主要研究思路是：

以现代教育思想、现代教学理论、数学教学理论为指导，以转变学生学习方式为核心，以优化教学过程为主线，以发挥信息技术潜在优势为重点，以理论研究、实践探索和资源建设为同步；以行动研究为主要研究策略，围绕“信息技术与小学数学课程整合”的基本原则、教学策略、教学模式、资源平台和评价体系等方面开展专题性和系统性、深层次和规律性的理论研究和实践探索。

（三）研究的主要内容

1．关于信息技术与小学数学课程整合的基本原则的研究；

（1）适度运用原则

计算机不仅具有存储记忆、高速运算、逻辑判断、自动运行的功能，而且还可以把语言、文字、声音、图形、动画、视频图象等多种媒体有机地集成一体，建立在多媒体技术上的多媒体课件，使得教学内容的表达方式较传统的教学方式有了本质的改变。

但是，在浓厚的传统教学理论背景下，多媒体课件在课堂教学中的运用现状并非令人满意。

出现了课件满堂演示，出现了新的形式的满堂灌。

学生仍然处于被动接受知识的状态，学习主动性被抑制。

课后，回忆教学内容，除了多彩的画面、优美的音乐外，实质性的课程内容所剩无几，更谈不上主动学习。

李克东教授尖锐地批评之为“口灌”加“电灌”。

适度运用原则就是以优化教学过程为目的，以现代教育理论为指导，根据教学设计，适当运用多媒体教学课件，创设情境，使学生通过多个感觉器官来获取相关信息，提高教学信息传播效率，增强教学的生动性和创造性；帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。

如果没有把一定的时间和空间留给学生，让他们思考，让他们理解，让他们交流，让他们质疑，那么多媒体课件（包括电子计算机）在学科教学中的使用效果将打大折扣。

以电子计算机为核心的多媒体技术在教学中的应用的优势是明显的，但不能滥用，否则，多媒体课件便有花拳秀腿之嫌。

演示型多媒体课件在学科教学中应适度运用，留出足够的时间和空间给学生理解、思考、合作交流、激发创新。

（2）适量信息原则

演示型多媒体教学课信息量太大的现象普遍存在。

有一种看法认为多媒体课的信息量就是要大，只有大信息量，才能体现多媒体的优势。

信息量太大使学生囫囵吞枣，甚至是听课的同学科教师产生“累”的感觉。

这就是“电灌效应”。

教师在教学过程中，直线式地点击鼠标。

有教师感慨地说：

“不是我们在用课件，而是课件在用我们。

”

信息量太大，首先是教师的教学机智受到制约，不能根据学生的课堂现场表现及时做出反应。

只能回避学生的临时问题，师生交流受到限制，学生的学习主动性也被淹没。

太大的信息量把课堂的时间和空间都挤满了，剩下的只有一项工作棗点击鼠标。

在大信息量的制约下，有限的师生交流也仅限于一些简单的知识性问答，对质疑性问题、创新性问题无法正视。

显然，太大信息量有勃于创新教育。

适度信息原则就是以优质的教学资源为主要手段，在学科教学过程中有效组织信息资源，提供适量的信息，在解决教学难点重点扩大视野的同时，让学生在教师的指导下自主地对信息进行加工。

（3）有机结合原则

是否所有的课都用多媒体技术表现效果最好，回答是否定的。

“寸有所长，尺有所短”。

教学媒体的采用也要根据教学内容及教学目标来选择。

不同的教学内容及教学目标可选择不同的教学媒体，不同教学媒体有机结合，优势互补。

根据教学内容及教学目标，选用恰当的表现媒体和方式，才能收到事半功倍的教学效果。

例如：

数学的方程求解、式题的演练等，用多媒体课件教学就不会比教师与学生一起边推导边板书好；圆周率的推导用多媒体课件就不如学生的实践操作更直观更有说服力；至于立体几何教学，宜按教学的不同阶段，或用实物模型、或用多媒体课件、或用文字描述，实现空间想象能力的培养。

2．关于信息技术与小学数学课程整合的教学策略的研究；

数学是抽象性、逻辑性很强的一门学科，小学生的思维正处于由具体形象思维为主向抽象逻辑思维为主的过渡阶段，小学数学必须在数学知识的抽象性和学生思维的形象性之间架起一座桥梁，而多媒体课件正是这样一座桥梁。

它不仅能充分调动学生的积极性，激发求知欲，活跃思维，拓展想象力，而且在提高课堂效果，优化课堂结构等方面都起着不可估量的作用。

因此，在教学当中，教师必须根据教学内容设计，借助事物的具体形象进行思维，变有意注意为无意注意，在轻松的、愉快的氛围中掌握知识。

（1）兴趣诱导策略。

①巧设导语，预伏诱因，激发学生求知欲和学习兴趣。

在导入新课时运用一个动画讲授一个故事，提一个问题,设置悬念,创设新奇的问题情境,这样会激起学生积极探究新知识的心里。

如我们在教学圆的认识时，可以播放一段校园生活的小片段：

一群小朋友在操场上转呼啦圈；有的在踢足球；有的在玩投圈游戏……放学时正踩自行车回家。

再由这此片段中抽取呼啦圈、足球、投圈、车轮，由此引出问题——这些东西为什么要做成“圆”的？

。

然后接着讲授新知识，同学带着这个迫切想知道的愿望也就进入了良好的学习状态，提高了课堂教学的效果。

②稳定学习兴趣，维持学生注意力。

华罗庚曾经说过，对数学产生枯燥乏味、神秘难懂的印象的主要原因就是脱离实际。

然而现实的生活材料，不仅能够使学生体会到所学内容与自己接触到的问题息息相关，而且能够大大调动学生学习数学的兴趣，使学生认识到现实生活中隐藏着丰富的数学问题。

如在复习整理100以内的加法和减法时，以一个秋游的见闻贯穿整节课。

教师先用计算机展示一幅图像清晰、色彩鲜艳的秋天风景，并声情并茂地说：

现在是秋天，你们看，秋天多美啊！

火红的枫叶，美丽的蝴蝶，青翠的松树……来到秋天的大自然中，你会发现很多美景。

今天，我们在这里进行一个特殊的秋游活动。

这样美的画面和学生生活经验中的自然美融合在一起,引起了学生们的审美感，欢悦的笑容在他们的脸上绽开，他们饶有兴趣地进入了求知境界。

然后在不同的画面中提出不同的数学问题：

a、画面上原来有13只黄蝴蝶，又飞来的4只花蝴蝶，一共有多少只蝴蝶？

b、小明跑过来捉蝴蝶，吓跑了9只蝴蝶，还剩下多少只蝴蝶？

c、坐车时，我们班42个同学上车后，还有8个空位，这辆车有多少个座位？

d、原来岸上有18只鸭子，后来有4只到水里游泳，现在岸上还有多少只鸭子？

……让学生融情入景，在不同的情景中，发现现实生活中隐藏着丰富的数学问题，又在不知不觉中又运用了数学解决了这此问题。

（2）认知指导策略。

认知指导策略是在多媒体课件中主要教学手段的运用。

本来散开的、游离的信息因素，在多媒体技术手段作用下，有效实现了情境促进认知，认知深化情境的激励状态。

①利用多媒体动态演示，提高学生认知技能。

展示过程，启发思维。

运用多媒体课件动态演示，可把知识的形成过程直观、生动、便捷地展示在学生面前，帮助学生掌握其内在规律，完成知识构建。

例如，在教学“圆的面积”时，教材虽然提供了实验方法，但实验过程复杂、难以具体操作，且费力费时。

教学中，充分运用CAI演示：

用红色曲线表示圆的周长，用蓝色线段表示半径，用黄色表示面积部分，多层次地将一个圆等分成2份、4份、8份、16份、32份……使学生直观感受到：

一个圆分成很多的扇形,等分的份数越多，小扇形就越接近于等腰三角形，围成的那条封闭曲线就越接近直线，并启发学生想象，分组剪拼操作：

怎样把圆转化成一个已学过的图形？

“一石激起千层浪”，同学们有的把圆剪拼成近似长方形；有的把圆剪拼成近似平形四边形；有的把圆剪拼成近似三角形；还有的把圆剪拼成梯形。

在此基础上，引导学生探究：

所拼成的图形的面积与圆面积有什么关系？

它们的长（底）、宽（高）与圆的周长、半径是什么关系？

学生迅速就抽象概括出了圆面积计算公式。

这样化静为动的显示，步步引导，环环推进，在学生的头脑中留下了“化圆为方”的深刻表象，有助于实现由感知——表象——抽象心理转化，起到了“润物细无声”的效果。

再例如在教学圆的认识时，首先屏幕上显示大小不同的圆形物体（钟面、车轮、交通标志、呼啦圈等），问学生这些物体是什么形状，然后点击鼠标，每个图形变成大小不同的圆，从而建立圆的表象。

然后屏幕展示圆形成过程的动画：

一只小狗脖子上系着一根绳子拴在木桩上，小狗叫着，绕木桩跑一周回到起点，小狗跑动的轨迹，展示出一条封闭曲线，也就是圆，这样直观展示出圆的形成过程，过目难忘，初步建立了圆的概念。

电脑演示圆规画圆的过程，一脚固定，一脚旋转，然后学生尝试画图，通过手眼脑各种感官的参与进一步加深对圆的认识。

电脑动态展示圆各部分，圆心、直径、半径，使抽象的概念变得生动形象，通过观察比较深入认识圆各部分名称及相互关系。

以上实例可以看出多媒体计算机辅助教学，让静态抽象的概念，通过声音、图像、动画的融入变得生动活泼。

又例如在教学相遇问题时，借助CAI软件演示运动情况，可以让学生清楚的观察时间、地点、方向、结果这四要素的相互联系。

动静结合，突破教学重点、难点。

如在教平行四边形面积公式的推理时，我先用微机显示长方形变成平行四边形，提醒学生注意变形后的图形的高明显发生了变化，再用割补法，把平行四边形补成一个新的长方形，再用红线段标出它的高。

然后让学生比较前后两个图形中的变化，学生看得清，想得通，记得牢。

运用现代教育技术使情景逼真生动，把抽象概念形象化，拓展学生空间观念，减轻认知难度，帮助学生从形象思维顺利过渡到抽象思维，突破了教学的难点，收到很好的教学效果。

利用多媒体课件，在激趣入境、激情入境的过程中，形象化、具体化、感性化层次信息逐步被深化为抽象化、概念化、理性化浓缩信息，资源转化为能量，量变带来质变，认知行为水平逐渐接近及至达到认知目标。

②利用多媒体课件激活课堂，培养创新意识。

创设情境，鼓励求异。

在课堂教学中，教师是课堂教学活动的策划者、组织者和指导者，如果教师能抓住教材中所蕴含的创造性因素，激起学生学习情感，创设富有变化、能激发新异感的学习情境，充分利用学生的好奇心，引导他们去研究问题，学生的创新意识会孕育而生。

营造氛围，激活思维。

每个人都有自我表现的要求，小学生成长尤为突出，当表现成功时，越发激起再表现的欲望。

教学时，利用多媒体课件为学生提供丰富的感性材料，营造一个生动活泼的氛围，把学生的自主权真正交给学生，打破常规思维束缚，凭借自己的智慧和能力积极从不同途径、不同角度去思考问题，主动探索创造性地解决问题，培养创新精神。

例如，希望小学的操场长70米，宽55米，为满足学生活动需要，操场的长增加50米，宽增加25米，求操场的面积增加了多少平方米？

学生在解题时容易出现这样错误解法：

50×25＝1250（平方米），如果我们按题意在屏幕上先出示长70米，宽55米长方形，再延长长方形的长和宽，成为扩大后的长方形，并把面积扩大的部分涂色。

从图上直观地看出长50米、宽25米的长方形不是操场所增加的面积，再让学生看图思考：

增加的面积应该怎样求？

在可视图形的帮助下，学生可以用多种方法解答。

拓宽视野，增长见识。

让学生接触更广阔的天地，扩大学生的知识面，是我们现在教学需要解决的问题，例如：

教学“年、月、日”一课时，我们用多媒体课件，设计屏幕上出现太阳、月亮、地球三个天体的运行规律，即地球绕太阳转一周是一年，月亮绕地球一周是一月，地球绕地轴转一周为一日。

再配以教师亲切的解说和悦耳动听的音乐，生动的画面把学生带入了奇妙的宇宙，感知年、月、日的来历，同时学生对年、月、日怎样产生、它们之间有什么关系等产生的疑问，通过这一新奇的演示，激发了学生探索求知的欲望，提高了学生认知程度，学生可以触类旁通地知道很多知识，扩大知识面，使他们增长见识。

③节省板书时间，充分利用课堂时间，及时反馈纠正，维持学生注意力。

如教学应用题时，仅用多媒体演示线段图、数量关系式及相应应用题的变式就节省了不少时间。

多媒体是学生萌发创新思维、创新精神，走向世界的窗口，思维被课件大大激活的学生会给教师以启发，会给教师以有益的压力，有力促进了教学相长。

这是笔者在利用多媒体培养学生思维的创造性实践中感受最深的一点。

（3）心理趋合策略。

复习课利用多媒体课件可以帮助学生完成心理趋合深层次需要。

心理趋合是指学生在认知活动结束时所产生的完成活动的内心体验和主观感受。

学生的内心感觉并不一定随着教学活动结束而感觉自己认知活动的完成，相反心理上产生进一步完善感觉。

因此，学生最终心理趋合还需要在教师引导下完成。

教学时通过多媒体课件采用语言总结，归纳复习内容的知识脉络，或通过文字、图形、图像、动画等在屏幕上将复习内容的知识结构显示出来，还可以提供简单的问题向学生提示他们应注意的教学内容要点，也可以在计算机的引导下，让学生通过强化的形式主动促进心理趋合，总结学习方法和解题技巧，合理帮助学生形成系统的知识结构。

利用多媒体技术对文本、声音、图形、图像、动画等的综合处理及其强大交互式特点，编制教学课件，能充分创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境，为教师教学的顺利实施提供形象的表达工具，能有效地减轻学生课业负担，激发学习兴趣，真正地改变传统教育单调模式，使乐学落到实处。

3．关于信息技术与小学数学课程整合的教学模式的研究；

（1）创设情境，激发学生自主学习

自主学习是新的课程改革提出的新的学习方式。

根据国内外学者的研究成果，自主学习概括地说，就是“自我导向、自我激励、自我监控”的学习。

按我的理解，自主学习就是指学生能自己确定学习目标，自己制定学习进度，参与设计评价指标，积极发展各种思考策略和学习策略，自发思考解决问题的途径，在解决问题中学习；自动投入到学习任务当中（这种投入包括情感投入），在学习过程中对认知活动能够进行自我监控，作出相应的调适，并能获得良好的高品质的学习效果和情感上的满足体验。

（2）明确主体，建立融洽的师生关系。

①促使教师改变观念。

传统的教学模式中，教师是主导学生是客体的观念根深蒂固。

新课程的改革要求老师成为学生学习的组织者、参与者、帮助者、引导者、促进者，成为课程的研究者、开发者、决策者。

引入CAI之后，教师更多的处于协助者和合作者的地位，把学生作为学习的主人，帮助学生行使主人的权力，与学生一起去面对问题，寻求解决问题的方法。

这样，学生“学”的主体地位得到了充分的确认。

②促使师生关系民主和谐

长久以来，老师都是高高在上的，在学生面前，老师总是管理者、领导者、指挥者，学生是被管的对象，在这种气氛下师生关系紧张，学生置疑都不敢，哪里还能提创造呢。

而在运用多媒体的课堂教学中，教师更象一个组织者，引领者和主持人。

老师可以通过多媒体来引发学生兴趣、活跃气氛、组织课堂，帮助营造一个宽松愉快的课堂氛围。

当学生处于轻松愉快的状态时，视觉、味觉、嗅觉、听觉、触觉就更灵敏，记忆力会大大增强，联想也会更加丰富，学习效率会大大提高，学习潜力可以得到更大发挥。

（3）改变教学模式，实现因材施教

现代教育技术的运用，将改变传统的教学方法和教学组织形式，使得以讲授为主的传统的班级教学发展为班级教学、小组教学（小组媒体教学法、微型教学法）、个别化教学和网络教学（交互式网络教学、远程教育）并举的局面。

比如可以让学生在各自的电脑上进行一题多解，独立寻找解决问题的方法；同一课的作业设计不同难度的题目让学生自由选择等。

利用计算机因材施教，对不同的学生进行不同难度和不同量的训练，而且可以让学生自我控制练习进度，做到每类同学都达到各自的教学目标。

利用计算机因材施教，让学生的主体作用在课堂上得到发挥，让各类学生都能“吃的饱”、“吃的好”。

4．关于信息技术与小学数学课程整合的资源平台的研究；

建立一套基于区教科网、校园网，以教学活动为向导（教学活动与教学资源的有机结合、资源与教材的完美对应、功能与操作的人性化设计）、以资源共享为原则（完善的共建共享机制、自用与共享的一体化设计、完善的资源共享审核流程）、以简单实用为目标（方便简捷的目录索引、简单的操作与管理、智能化的功能设置）的教学资源管理平台，将教学资源与教师备课、教学、辅导紧密接合，为多媒体教学资源的应用提供了一套全新、便捷的方式，从而有效地提高了教学质量和效率，让学生与老师在教学活动中充分利用信息化的优势，使校园网更加有效地为教学服务。

资源平台建设的基本原则：

（1）资源开发的创造性；

（2）资源开发的经济性；

（3）资源开发的共建共享性。

5．关于信息技术与小学数学课程整合的评价体系的研究。

（四）研究的主要方法

1．行动研究法。

课题组中的教科研人员和数学教学一线教师，坚持“教学即研究，研究即教学”的研究方式，在实施小学数学新课程的教学实践中，紧密围绕本课题的研究内容，深入开展研究与探索，不断运用与优化研究成果。

在行动研究中，注重课例研究和群体研讨。

2．文献研究法。

学习和研究关于信息技术与小学数学课程整合的各种载体的理论与研究资料以及资源平台信息。

3．调查研究法。

4．经验总结法。

五、课题研究的步骤

（一）准备阶段（2009.3—2009.8）

1．学习关于信息技术与学科课程（特别是小学数学课程）整合的相关理论、现代教学理论与学习理论、数学学科教学理论等。

2．调查本校关于信息技术与小学数学课程整合的现实状况，明确推进信息技术与小学数学课程整合的现实基础和研究目标。

3．了解国内关于信息技术与学科课程（特别是小学数学课程）整合的研究情况，明晰可资借鉴吸纳的研究经验与成果。

4．研讨、制定和修改《信息技术与小学数学课程整合的研究》课题方案。

5、组织教师进行现代信息技术培训，初步建立资源平台。

（二）实施阶段（2009.9—2010.12）

1．全面开展关于信息技术与小学数学课程整合的研究工作，注重课例研究和群体研讨。

2．初步形成具有代表性的信息技术与小学数学课程整合的教学策略和教学模式课例资源库，初步形成对信息技术与小学数学课程整合的资源平台的合理运用，并逐步充实数量，优化质量，提升用量。

3．作为本课题研究的成果，形成一批研究论文和优秀课例，普遍提升课题组成员的信息素养和“整合”能力。

4．加强课题研究的过程性管理，开展中期评估工作，认真进行总结反思，调整修订原定课题方案。

（三）总结阶段（2011.1—2011.2）

1．全面完成课题结题鉴定工作。

2．全面总结课题研究工作，撰写关于信息技术与小学数学课程整合的研究报告。

3．精选编辑《信息技术与小学数学课程整合的研究》论文集和《信息技术与小学数学课程整合优秀课例选辑》光盘。

六、课题研究的条件分析

（一）本课题研究得到了区教科室领导的指导、帮助，课题的设计、实施、总结将更加科学、系统。

（二）课题负责人校长为校高级教师，极为重视学校的教科教研工作，曾多次组织市、区立项课题的研究，有很强的教学、教科研能力；课题组的教师大多数为年轻教师，学历层次高（全部为大专以上学历），思维活跃，可塑性强。

因此，本课题的研究有优良的师资队伍作为后盾。

（三）作为一所定点小学，学校的各种教学设施、设备先进，课题研究在硬件设施、运作经费上有充分的保障。