《信息技术与小学数学教学整合的策略研究》.docx
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《信息技术与小学数学教学整合的策略研究》
《信息技术与小学数学教学整合的策略研究》
研究报告
丰台区樊家村小学课题组
《信息技术与小学数学教学整合的策略研究》研究报告
丰台区樊家村小学课题组
一、课题的提出
《基础教育课程改革纲要（试行）》中强调：
大力推行信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科教学的整合，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。
教育部提出了在全国中小学推进信息技术教育，同时要加强信息技术与其他课程的“整合”。
这就对每一位教师实施新课程改革提出了新的要求，合理运用信息技术成为教师实施新课程的重要素养之一。
信息技术与其他学科教学的整合是当前信息技术教育普及进程中的一个热点问题。
2000年10月教育部部长陈至立在全国中小学信息技术教育会议上指出：
“在开好信息技术课程的同时，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。
各地要积极创造条件，逐步实现多媒体教学进入每一间教室，积极探索信息技术教育与其他学科教学的整合。
”
整合课的教学是将信息技术直接应用于学科课堂教学，以信息技术为依托，变革传统的教学模式、教学策略及其教学方法，最大限度地实现课堂教学目标，提升学习者的综合素质。
然而，人们除了关注比赛现场上整合课的轰轰烈烈之外，也注意到了有些地方日常教学中整合课的冷冷清清，尤其是在相对落后的中小学，一部分教师及教育工作者对整合课的实效性产生了怀疑，如何充分发挥信息技术作用，使信息技术与学科教学有效的整合，大家还只是处于探索和应用阶段。
从学校发展来看，一直以来我校作为区电化教育优类校，重视电教工作，硬件设备能满足广大教师开展信息化教学的需求，信息技术水平在区域内水平较高。
学校信息技术环境的建立，激发了教师们对信息技术与课堂教学整合进行研究的热情和积极性。
然而在学科教学中如何把信息技术运用得科学有效，恰当自如，我校教师还存在着许多的困惑，怎样解决这些问题？
由此，使我们产生了选择科研课题，对信息技术在小学数学学科教学中的策略进行探索和研究。
希望加入课题研究的教师占80%，可见我校的教师对信息技术所带来的教学改革表现出了极大的热情，有这样一支对教育事业充满信心的教师队伍，使我们更坚定了确定此课题研究的决心。
二、选题中关键词的界定：
1、信息技术：
信息技术是教育信息化进程中的核心内容，按国际上流行说法，信息技术是指：
应用信息科学的原理和方法对信息进行获取、传输、处理和应用的技术，它覆盖了微电子技术、计算机技术、通讯技术和传感技术而成为的一门综合技术和方法体系。
在中小学教育教学实践活动中，一般指以多媒体计算机技术和网络技术为主的现代信息技术。
2、小学数学：
指小学阶段1—6年级的数学课程。
随着研究地深入，学校内其他学科的老师也认识到了信息技术与学科教学整合的意义，积极地加入了我们的科研小组，学科涉及到语文和英语。
3、整合
“整合”是当前教学改革中广泛应用的一个术语，其基本含义是将有联系的不同事物或学科内容综合起来，整体协调、相互渗透，以便产生更好的效果。
信息技术与小学数学教学的整合是将信息技术有机地融合在数学课程教学过程中，使信息技术与小学数学教学结构、教学内容、教学资源以及教学过程等融合为一体，成为与教学内容和教学过程高度和谐自然的有机部分，以便更好地完成教学目标，把信息技术、资源、方法和数学教学内容有机结合，共同完成数学教学任务的一种新型的数学教学方式，并提高学生的信息获取、分析、加工、交流、创新、利用的能力，培养协作意识和能力，促使学生掌握在信息社会中的数学思维方法和问题解决的方法。
强调在使用信息技术前，要加强针对性，了解信息技术的优势和不足，以及数学学科教学的需求，将信息技术运用到使用其它方法无法做到或做不好的地方，使信息技术服务于数学教学任务，更好地提高课堂实效性。
4、策略
策略是欲达到一定目标而采取的方式、方法的总和。
在本课题中，整合的策略主要指在学科教与学的过程中，通过整合实现增强师生信息意识、改变教学内容、改变“教”与“学”的方法，以全面推进素质教育实施目标的方式、方法和教学模式，具体的说就是一种教学模式的选择。
三、课题的研究目标
《信息技术与小学数学教学整合的策略研究》这一研究课题的确立，旨在通过研究实践，进一步探索适合于小学信息技术与小学数学教学整合的有效途径，从而总结适合我校信息技术与数学学科教学有效整合的基础理论框架和基本方法、操作模式；包括教学内容、教学模式、学习方式的改变等，促进我校现代化教育的发展进程和学生认知水平及课堂教学效果。
1、通过本课题的研究，努力提高师生信息素养，探索信息技术与小学数学学科教学整合的基本策略和模式，初步形成适合我校有效的整合教学模式。
2、通过本课题的研究，提高教师对信息化应用的参与度和投入度，促进教师的专业成长，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的教学方式的变革，从而使教师逐步养成运用信息技术优化课堂教学的态度和习惯。
3、通过本课题的研究，建设优质学校资源网站和共享资源库，培养学生在数学学科方面的创新精神、提高学生信息技术素养，促进学生各方面协调发展。
四、课题的研究方法和理论依据
1、理论依据：
（1）建构主义理论。
建构主义学习理论认为知识是不能传递的，学生是信息加工的主体，是知识意义的主动建构者，知识只能由学习者在一定的情境下通过协作、讨论、交流、互相帮助（包括教师提供的指导与帮助），并借助必要的信息资源建构起来。
建构主义的教学理论强调教师要成为学生主动建构意义的帮助者、促进者，课堂教学的组织者、指导者，而不是课堂的“主宰”和知识灌输者。
（2）行为主义理论
这种理论认为：
人类学习的起源是外界对人产生刺激使人产生反应，强化这种刺激，才能使人记忆深刻。
因此通过控制行为和预测行为，才能控制和预测学习的效果，将行为主义理论应用于研究中，就是要把数学教学资源作为一种刺激源，利用研发好的教学多媒体软件，对学生产生多种形式的动态信息的刺激，使学生通过多种感官获得丰富的信息，达到促进学习的效果。
（3）认知心理理论：
认知心理学强调研究个体内部的心理过程，强调人的认识不是由外部刺激直接给予的，而是由外部刺激和认知主体内部心理过程相互作用的结果。
教师的任务不是简单地向学生灌输知识，而是要激发学生的学习兴趣，发展学生的认知能力。
学生不再是被动的“接受器”，而是主动地对外部刺激所提供的信息进行选择性加工的主体。
（4）巴班斯基的《教学过程最优化》
巴班斯基认为，教学方案的优选要注意从具体情况出发，作具体选择，同时也要参照过去成功地解决问题的经验和防止不合理行动的经验，加以类比，从而选出最好的解决办法。
2.研究方法
本课题主要采用行动研究法和经验总结法，在研究过程中，运用科学的方法对教学中的问题进行反思，及时的发现问题，然后寻找解决问题的对策，再制定计划开展行动研究，最后收集资料，并再整理分析，对于出现的问题进行反思、研究，这是一个螺旋上升的研究过程。
五、课题研究的内容及策略
1、课题研究的内容：
如何运用信息技术与小学数学的整合，探索新的教学模式是本课题研究的重点内容。
旧的传统教学模式是教师、学生、教材这三个要素构成的，它有利于教师对课堂教学的组织、管理与控制，但是它存在一个很大的缺陷，就是忽视学生的主动性、创造性，不能把学生的主体作用很好地体现出来。
不难想象，作为学习过程主体的学生如果在整个教学过程中始终处于比较被动的地位，肯定难以达到理想的教学效果，更不可能培养出创造型人才，这就是传统的以教师为中心教学结构的最大弊病。
新的教学模式由教师、学生、教材、媒体四个要素构成，教学媒体的加入和应用为我们改变传统教学模式，变老师是教学过程的主宰为学生是主动学习的主体，提供了良好的条件。
所以，教学内容、手段和方法的改变，只是为我们教学提供了必要的外部条件，真正的教学改革还需要人来做。
（1）信息技术在小学数学教学中作为演示工具的策略研究
这是信息技术与学科教学整合最常见的表现形式，也是目前我校大多数数学课堂教学所使用的教学策略。
这种整合的策略选择主要是教师使用现成的计算机辅助教学软件或多媒体素材库，选择其中合适的部分用在自己的讲解中；也可以利用Powerpoint或者一些多媒体制作工具，综合利用各种教学素材，编写自己的演示文稿或多媒体课件，清楚的说明讲解的结构，形象地演示其中某些难以理解的内容，或用图表、动画等展示动态的变化过程和理论模型等。
另外，教师也可以演示某些实验现象，帮助学生理解所学的知识。
然而在这种整合的模式中学生也只有听、看，没有实际操作的机会，因此，仍是被动型的学习。
但本课题研究旨在教师在原来的基础上要更科学、更规范，把教学实用型软件成为课堂中CAI的主流。
教师要能在较短的开发周期内自己制作教学软件，只有能在日常教学中运用到的教学方法才是真正有效的。
这种策略只要能够成为学生认知工具或情感激励工具，将信息技术作为演示工具，在演示的过程中，激发学生兴趣，帮助学生探究理解教学中的重难点。
（2）信息技术在小学数学教学中作为交互工具的策略研究
信息技术作为交流工具就是指将信息技术以辅助教学的方式引入教学，主要完成师生之间情感交流的作用。
如果能将信息技术引入教学，在课上为学生和教师、学生和学生创设一定的交流机会，即使不是直接改变教学策略和教学方法，也必然能促进师生感情的培养，提高学生的学习兴趣和积极性。
对于这一块内容的研究，我们将交互式电子白板这一新的媒体技术引入到课堂教学，创设对话与交流的环境，创设更多的师生交互的机会，加强师生交流、生生交流，促进生成。
本课题研究中主要策略是：
充分利用powerpoint等数学教学软件的技术和资源优势，尽量即插即用、即时互动，尽量不做大型的、整节课播放的课件；充分发挥网络资源的丰富多彩，拿来、修改、整理的优势，努力做到资源共享，各教师所用过的、整理过的教学资源都存放在校园网上，供大家选用；发挥学生的主动性，把一些资源的搜集工作交给部分学生去做，既帮助了老师，又培养了学生的信息素养和学习兴趣等。
六、课题的研究过程
第一阶段（2006年2月—2006年9月）准备阶段：
制定课题计划，落实人员分工，对课题研究方案设计进行论证，组织教师学习课题研究的理论。
我们重点对课题研究方案进行了论证。
学校邀请了中央电教馆的赵保和老师、丰台信息中心的苑向阳老师及有关专家到校，就课题的制定、研究内容等与课题组老师展开座谈。
通过与专家的交流老师们的理论水平得到了很大程度的提升，同时也明确了研究的方向。
第二阶段（2006.10—2007.12）初步实施阶段：
确定研究思路，初步进行课题研究，开展“同教学内容不同教学手段和方法”课例研究、讨论座谈等形式的研究活动，及时发现研究中的问题，调整和改进研究的方案、计划，及时总结，加以比较分析，予以互补调整研究计划。
在这一阶段，课题组老师在教学领导和其他老师的帮助下大胆实践，将自己学到的理论知识、信息技术与教学内容有机结合，上了多节课题研究课。
在这些课的研究准备和教学实践过程中，不论是授课教师还是参与备课老师都获得了一定程度的提高。
研究课都使我们感受到信息技术的应用可以改变在传统的小学数学教学过程中一切都是由教师决定，从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的，学生只能被动地参与这个过程，即处于被灌输的状态。
创设一个有利于教师、学生、教学媒体三者之间双向互动的的环境，体现了课堂教学中学生是主体，学生是学习主人的新理念。
第三阶段（2008年1月—2009年10月）全面实施阶段：
在前阶段的基础上，分年级进行课题研究，重点开展课例研究，整合基于信息技术环境下的教学与传统教学的优势互补的策略和方法，进行教学设计和调控教学过程，探索基于信息技术环境下的教学与传统教学相伴相生相融、整合对接的个性化操作策略，将交互式电子白板引入课堂教学，形成较为实用的教学模式。
1、低年级教师的研究重点是在小学数学教学把信息技术中作为演示工具的的策略研究。
这种教学模式主要是在低年级的教学中，以教师使用信息技术作为演示工具的教学模式。
教师可以充分利用教学课件形象地演示，教学起始阶段创设学习情境，激发学生学习的兴趣；在讲授阶段通过演示，调动了学生各种感官协同作用，引导学生探究，解决了教师难以讲清，学生难以听懂的内容，从而有效地实现了精讲，突出重点，突破难点。
巩固阶段，通过精心设计与合理选择，教师利用信息技术手段演示练习内容及结果，提高练习量，达到巩固学习效果的目的。
在研究过程中，我们认为在小学数学教学过程中以下三个环节能充分体现信息技术作为演示工具在课堂教学中的应用：
（1）创设情境，激趣导入
“兴趣是最好的老师”，最大限度的发展学生思维，使学生在课堂上积极思考，教师就必须激发学生的学习兴趣，为学生创设一个和谐愉悦、轻松活泼的学习环境，对于中低年级学生尤为重要。
在数学教学中，运用交互式电子白板，可激发学生的学习兴趣，主动获取知识的积极性，创设出利于他们学习的轻松环境。
如李丽老师的二年级《探索规律》一课，备课时明确借助余数就能确定的出现周期性规律问题的策略是本节课学习的难点。
因此创设了和同学们一起排列围棋子的游戏，借助白板用笔直接圈画出规律，借助信息技术的演示功能激发学生的学习兴趣，帮助学生复习“规律”，为学生理解本课难点奠定基础。
（2）引导探究，突破难点
如何突破教学难点，突出教学重点是教师每堂课应努力追求的目标。
而传统教学手段往往很难达到目的，运用现代信息技术动态图像演示技术，利用媒体信息传播的丰富性、形象性和生动性，将比较抽象的知识加以直观地显示，以其较强的刺激作用，帮助学生理解所学的知识，促使学生了解掌握相对完整的知识形成过程。
较好地弥补了传统教学方式在直观感、立体感和动态感等方面的不足，从而能以生动形象的动态展示给学生,使其能从中体验形象与抽象的关系，使数学概念更具体、更直观，从而加深理解。
在王凤茹老师《平移与旋转》一课中，在判断中检验概念的掌握情况，让学生利用关键词语作为判断依据去判断图形的运动方式，在判断中大门的运动出现了争议，有人说使平移，有人说是旋转，此时，教师巧用电子白板的即时标注功能，将大门的运动轨迹标注出，再结合板书的判断依据来判断图形的运动方式，从而引导学生达成共识，大门是以门轴为中心做的圆周运动，符合旋转概念的特点。
在学生知识的建构过程中，既展示学习过程，又提升了学生的认知。
（3）练习反馈，巩固提高
在练习和反馈中，信息技术作为演示工具的作用更加突出，教师通过多种形式的演示为学生大量的练习内容，可以进行不同形式的联系，解决传统教学中练习题型单一，枯燥的问题，可以调节学生大脑兴奋、减少疲劳，焕发精神，愉快的接受知识。
根据学生的特点和要求，通过交互式电子白板即时批注、拖拽等功能，再次激发他们的学习精神，保持其良好的学习态度，做到及时巩固，教学效果显著。
如马永艳老师一年级《探索规律》一课，设计了如下的练习内容：
“闯关游戏，应用规律”。
“闯关游戏”共设有3关，分别是涂颜色，排排队和猜猜看。
第一关是“涂颜色”，在这一关让学生应用规律，进行涂色练习。
基于前面练习的积累，学生在这一关对于灯笼的填色，完成的又快又好，但是对于珠链的涂色出现了问题。
有些同学把珠链当中的白珠子当成了需要填色的珠子，进行了涂色。
教师在发现这一问题后，就马上利用白板的即时批画功能，与学生进行沟通，帮助他们扫清学习障碍，顺利的闯过第一关。
第二关是“排排队”。
在这一关，教师引导学生通过观察规律，利用规律解决问题，先找出缺少的图形，再帮助掉队的图形归队。
在这一关里，教师和学生共同利用白板的批注功能标画，即时进行反馈。
第三关是“猜猜看”。
本关是引导学生通过读号码牌上的数字来观察这组数字的排列规律，在学生发现规律后，进行小组讨论，从而发挥小组合作的作用。
在讨论结束后，请学生代表借助白板的批注功能，在白板上进行标画规律，向大家呈现思维过程，从而得出答案。
最后由教师点击删除小花，出现正确答案，来验证学生们的猜测是否正确。
将信息技术作为演示工具的使用，可以进行不同形式的练习，如：
游戏、选择、填充、拼图等形式，也可以进行一题多变，一题多解的训练。
解决了传统教学中练习题型单一、枯燥的问题，使学生厌烦练习的现象得以改变。
2、中高年级组则把研究重点放在小学数学教学中信息技术作为交互工具的策略研究。
过去传统的封闭式的课堂教学，学生面向黑板排排坐，教师高站教坛讲滔滔，直接给学生灌输知识，单向输出，偶然发问，指名学生回答，也只是单向交流。
这种教师统治课堂的教学的形式，严重地制约了学生学习主动性、积极性，扼杀了学生创造性，以多媒体辅助教学为主的信息技术与课程的整合形成一种开放式的教学形式，充分地把学生放在学习的主体地位，通过交互练习等手段，提高课堂效率，促进教学质量的大幅提高。
在教学中，我们对信息技术的恰当使用改变了传统的教学方式，创设了一个有利于教师、学生、教学媒体三者之间双向互动的的环境。
老师们积极探索，力图在课堂中改变传统教学和学习方式，适当利用信息技术与数学教学整合，给学生提供自主探索、合作交流的机会，加强课堂教学中的师生互动，及时反馈，使学生真正成为学习的主人，提高数学课堂的实效性。
而08年我校引入交互式电子白板技术为构建开放式教学提供了有利的条件。
教师可以通过交互式电子白板这一新的媒体实现师生、生生之间的信息交流，使得教师、学生借助计算机进行学习交流，获得了问题解决的方法和途径，进而提高教学效果。
通过我们认为，这种教学方式在以下三个环节充分体现了信息技术作为交互工具在课堂教学中的应用：
（1）提出问题，导入新知
《数学课程标准》中提出：
教师应激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事数学活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验。
创设良好的导入情境，激发学生研究动机，让学生对学习产生兴趣，进而产生主动探索的强烈欲望。
如季琳老师的《用字母表示数》一课，新课伊始，通过猜数游戏，激发学生兴趣，使学生较快进入思考的状态。
先用PPT演示文稿动画演示青蛙图，吸引学生注意力，引发学生思考发现儿歌中的数量关系。
在学生汇报时，利用交互式白板的便于书写的功能，展现学生的思考过程。
同时渗透用字母可以表示两个量的关系，渗透把具体的数代入到含有字母的式子求值的方法。
并揭示课题。
（2）利用交互功能，突破重难点
对那些比较抽象的学习内容，学生们经常只知其然而不知其所以然。
为了帮助学生克服“在原有的认知结构基础上，形成新的认知结构”过程中存在的困难，我们在使用常规教学手段教学的同时，借助交互是电子白板可以做到人机的交互、师生交互、生生交互，帮助学生理解所学的知识，促使学生了解掌握相对完整的知识形成过程，是教师较轻松突破重难点。
邱俊利老师《圆的认识》一课，在认识直径的特征时，让学生到白板上修改，利用交互式白板的展示功能，即时书写功能提高教学效率，同时也极大的调动学生的积极性，加深学生的印象。
在进一步理解圆内半径都相等时，利用白板的调用其它软件功能，（几何画板）使学生直观的感受到半径的特点。
（3）综合练习，巩固提高
王建国老师的《百分数的意义和写法》一课，在学生自主学习后，教师再通过网络把各小组讨论的结果在大屏幕上发布，全班范围内进行交流。
在整节课中运用网络环境的互动性，学生和学生之间，教师和学生之间有了很好的双向互动。
同时也充分调动学生认识与实践的主观能动性，以及独立学习与合作学习的能力，让学生真正成为数学学习的主人。
信息技术在这里不是辅助教学的手段，而成为学习内容和教学内容的有机组成部分，突显了教学的实效。
七、课题的研究成果
1、在我校研究过程中，信息技术与小学数学教学整合的策略有以下两种：
（1）作为演示工具的教学方式
（2）作为交互工具的教学方式。
2、通过本课题的研究，课题组成员各方面能力有了一定的提高，而且带动了其他学科的教师，激发了我校教师的科研，特别是应用信息技术的积极性。
（1）通过本课题的研究，课题组成员初步了解了信息技术与学科教学整合的意义、方法及进程，了解建构主义理论对实际教学工作的指导意义。
（2）我校教师信息技术素养有了很大的提高。
全体青年教师参加了学校组织的校园网络使用、电子交互式白板技术的培训。
80%以上已具备了独立制作ppt教学课件，电子白板课件能力，70%的教师应用电子白板进行常态教学，从而形成了运用媒体为教学服务、提高教学实效性的研究氛围。
（3）教师的论文写作能力和说课能力得到了很大程度的提高。
在参加全国、市、区级整合论文、说课评比中先后有多人次获奖。
3、通过本课题的研究，学生各方面能力有了一定的提高。
（1）通过信息技术与小学数学学科教学整合策略的研究，激发了学生学习数学的兴趣。
（2）通过信息技术与小学数学学科教学整合策略的研究，使学生的观察能力、表达能力和思维能力得到发展。
（3）通过信息技术与小学数学学科教学整合策略的研究，培养学生的信息素养，为学生今后的信息技术学习奠定了基础。
4、课题研究阶段获奖情况
（1）学校的课题研究方案被总课题组评为一等奖，学校被评为2009年度北京市信息化工作先进单位。
（2）有16节研究课和8篇相关论文获得国家级奖项；5节研究课和6篇论文获得市级奖项；区级获奖更多。
5、我校建立了数学学科共享资源库，积累了一批具有一定水平和实际应用价值的教学课件。
基本能够满足教师的需求。
八、课题研究中的思考
回顾几年的研究经历，我们也确实存在着一些需要不断改进的地方。
1、教师自行制作较复杂的教学课件的能力还有待进一步提高。
2、受农村家庭条件的限制，学生的信息技术素养还有待提高。
3、学校资源库和专题网站的建设还不够完善，
九、今后的研究设想
随着技术的不断发展，教师和学生信息素养的不断提升，现在学校100%的常态教学中均会应用的信息技术手段，教师研究信息技术与学科整合的热情很高，英语、美术、语文等学科教师纷纷加入研究的行列，将以数学学科为突破口，研究围绕信息技术与学科教学整合的典型应用方式和技巧，形成案例，真正形成适合我校教育教学的教学模式并加以推广是我们今后工作的重点。
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