初中数学学科与信息技术整合的实践与思考

一、研究背景(课题的提出)
随着科学技术的飞速发展，教育现代化的步伐越来越快。以计算机及网络设施为基础的信息技术介入教育教学的程度迅速得以提高。学科课程与信息技术相整合很快便成为新时期教学改革发展的一个热点。以计算机和网络技术为主要内容的信息技术是科学技术中的尖端领域，在信息的获取、传递、处理和使用等方面表现出了前所未有的超强功能，使人的信息器官功能得以大大扩展。信息技术在教学辅助方面的优势是明显的，但各个具体学科如何有效地利用信息技术，使教学过程更优化，教学效果更显著，就要根据具体教学内容的特点，恰当地运用，充分发挥其优势。
随着经济建设的日益发展，学校在各级教育主管部门的支持和推动下，教育现代化设施不断完美：计算机在学校中的数量逐渐增多，日渐能满足学生学习信息技术和教师在教育教学中应用的需要；不少学校建起了校园网，接入城域网，连上因特网，为信息沟通、资源共享提供了有利条件；教师信息技术培训与考核的全面实施，为信息技术在教育教学中的普及应用打下了扎实的基础。信息技术从一门单独的学科逐渐进入学校的各学科的教学过程中，学科教学的面貌产生了很大变化。
信息技术虽然在不少方面有着强大的效能，但是如何使信息技术融入学科教学之中，更有效地激发学生的学习兴趣，提高教学效益，改变教学风貌，就成了一个值得研究的课题。
二、理论思考
（一）有关概念的界定
1、中学课程：在这里指学校根据上级课程计划而开出的各门学科。
2、课程与信息技术整合：是教师和学生在课程中恰当地运用信息技术来促进教学。主要有三个关键点：（１）教师要在自己的教学工作中恰当地应用信息技术；（２）不仅教师使用，更重要的是要让学生在学习活动中使用信息技术；（３）使用技术的目的是为了提高学生的学业成就。
（二）理论假设
在数学的教学中，根据教学内容有选择地适当地运用信息技术，充分调动学生在学习过程中运用多种知觉通道来感知学习内容，主动积极地进行探索，能提高课堂教学的质量和效益。
二、课题的研究目标
1、学生的教育目标
通过在初中数学教学中实施学科与信息技术的整合，提高学生的学习兴趣，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，同时培养学生的现代科学意识和创新意识，使学生更加热爱学习，更加善于学习。
2、师资队伍的建设目标
通过实验课题的研究，建立新型的教学模式和学习方式，使教师运用信息技术的能力得以提高，能创造性地使用教材组织教学，使教师向现代化、信息化、科研型转化.

三、课题研究的方法
主要采用问卷调查法、实验法、观察法等研究方法。研究的途径主要有：学习理论文章，参加媒体培训，上好实验课，撰写论文小结等。其中最常用的就是实验法。通过一堂堂实验课来探索媒体与课堂教学的很好整合，来观察教师的教与学生的学，来研究怎样合理有效在运用信息技术提高教学质量和教学效益。

研究参与人员:

初中部教师:夏茹’.赵欣荣.徐扬.

初中二年级全体学生

四 ,研究过程

主要分为四个阶段:

1,准备阶段(2008年9月1日――――2008年9月30日)

   拟定研究课题,制定研究计划,研究相关理论,收集课题的研究情况,收集相关情况,收集相关资料.

   2调查研究阶段(2008年10月-------2009年12月);

在学生中开展问卷调查,在学生中进行实验,掌握一手资料.

3,综合分析阶段(2009年1月上旬);

  对所有资料进行整理归类,进行相关分析.

4撰写研究报告阶段(2009年2月中下旬);

  根据所有研究资料,写出分析报告.

五、课题研究成果分析
（一）加强学习，转变观念，促进课题研究深入开展
为使课题研究规范而深入地开展，组织了多种形式的学习活动。
1、不定期搜集与课题研究相关的理论文章、教学案例等内容编订成学习小册子，发给课题组成员参考学习；
2、定期组织课题组成员进行活动，汇报实验开展情况，探讨发现的问题，总结实践经验；
3、请教科研专家来校讲座，使全体教师能有更多的机会学习掌握教科研方法，提高课题实验能力……
（二）从学校实际出发，以课堂教学为阵地，扎实开展课题实验研究
1、在传统课堂里“点亮一盏灯”
传统的课堂教学模式历经无数岁月的淘炼而不衰，说明其中自有合理、有效、富有生命力的内涵，但是随着科技进步、时代发展、观念改变，审视传统课堂教学中的一些方法，在直观性、有效性和启发性等方面，就会发现存在一些问题，适当地发挥以计算机技术为重要内容的信息技术功能，可以使课堂教学焕发亮丽的光彩。我校的信息技术与学科整合是从在课堂中“点亮一盏灯”开始的。几年前，我校只有一套装备在阶梯教室的多媒体设备，因为在平时的课堂教学中使用不够方便，因此，使用效率不高。
（1）恰当而简明的演示，有效地解决教学难点。
教师为了解决教学中的难点，即便是在传统方式的课堂教学中，也努力利用传统媒体，增强直观性、启发性，帮助学生学习。如今有了多媒体设备，教师或从网络上找寻相关课件，或自己动手制作课件，针对难点进行演示，能取得事半功倍的效果。这种方式，在一节课上应用的时间不是很多，但应用的效果却是显著的。回顾我校数学教师使用信息技术的历史，他们先后使用了PowerPoint 课件、几何画板课件、Authorware课件、Flash 课件、FrontPage和Dreamweaver课件。PowerPoint 课件主要用于演示类，有统一的界面格式，能通过超级链接调选所需要的文件进行播放；几何画板课件界面清晰干净，计算功能强大，能画其他绘图程序无法画的图形,可以是静态的,也可是动态的；Authorware课件主要用于集成avi、mpg等视频文件和wav声音文件，并能控制avi文件播放，可以演示拖动图片、文字等；Flash 课件主要用于动画的制作，数学中的平移、旋转等一些渐变动画可以由它来制作，并且界面美观，渐变过程清昕；FrontPage和Dreamweaver课件主要用于网页制作，可以直接连上Internet，通过超级链接的方式进行随意跳转，可以展示gif动画，或下载所有需要的材料（包括文字、音乐、图片、录像、动画等）或在线直播，可以通过查询的方式找到自己所需的资料，也可以通过外调的形式在当前窗口中显示各类exe文件或动画、录像等。
（2）生动而丰富的演示，扩充了容量，强化了训练，提高了效率。
随着教师应用多媒体设备的熟练程度的提高。其功能也逐渐得以发挥，一套设备替换下了更多的传统设备：小黑板、挂图、卡片等，课堂的容量增加了，趣味性提高了，学生的训练也得以强化，课堂效率提高了。
个别教师应用多媒体进行教学，带动了同轨教师应用，逐渐地更多教师在教学中应用了多媒体。校园网建成后，教师在教室中用移动多媒体设备就能利用网络资源进行教学，于是，传统的课堂里不时有吸引孩子的“灯”亮起。
以传统作为基础，将传统中有生命力的精华继承下来，并且发扬光大，同时结合时代、科技的发展，将新的内容融入传统之中，使传统合上时代的节拍，跳动时代的脉搏，形成一种新的体系。传统的悠久历史内涵使该体系广博、深刻，合乎时代节奏的新内容使该体系焕发蓬勃生机。这些课件，大部分是以教师的“教”为中心进行设计，这也是当前多媒体在教学中应用的主要思路。其特点是以教师为中心，强调教师的“教”而忽略学生的“学”，但在重难点突破、课后延伸、增加课堂容量等方面都起着重要的作用。用这样的课件进行课堂教学，学生参与教学活动的机会相对少，大部分时间处于被动接受状态，学生的主动性、积极性很难发挥，更不利于创造型人材的成长。
  建构主义学习理论强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识的主动建构者；教师只对学生的知识建构起帮助和促进作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。于是，以学生的“学”为中心的课件设计思路正在悄然兴起，这是多媒体技术与学科整合的要求，也是新形势下素质教育的要求。其设计思路可以概括为：
1、明确以学生为中心。要在学习过程中充分发挥学生的主动性和；要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识；要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。
2、强调“情境”对意义建构的重要作用。想法创设一种与学习相联系的一定的社会文化背景，激发学生的联想思维，使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验，去同化和索引当前学习到的新知识，从而在新旧知识之间建立起联系，并赋予新知识以某种意义。
3、强调“协作学习”对意义建构的关键作用。其目的是使学习者群体的思维与智慧被整个群体所共享，即整个学习群体共同完成对所学知识的意义建构，而不是其中的某一位或某几位学生完成意义建构。
4、强调对学习环境的设计。即学习者利用各种工具和信息资源在其中进行自由探索和自主学习，以进一步完善和深化对主题的意义建构。整个学习环境均由多媒体课件通过“在线交流”、“留言版”、“聊天室”等组织引导，讨论的问题皆由多媒体提出或由学生自由提出。
5、强调利用各种信息资源来支持“学”。即多媒体课件应当包含文字材料、书籍、音像资料以及Internet上的信息等，使学生有更为广阔的驰骋空间。
6、强调学习过程的最终目的是完成意义建构，而不仅仅是完成教学目标。
2、在网络环境中探索新的教学模式
计算机接入网络成为终端之后，既是探视信息海洋的窗口，也是作用于信息海洋的码头。带学生进入网络环境进行教学，给学生以更广阔的学习探究空间，也给学生以更多展示个性的机会，因为网络是无边的，网络也是互动的。于是，有部分教师带学生到网络教室进行教学。开始时，教师带学生进入网络，主要是查询资料，以补书本教材信息的不足；其后，指导学生参与网上的一些互动内容，例如教学《再后，教师制作专题学习网页，更有针对性地进行教学，同时与相关网络链接，增加扩展延伸性，设留言板，为学生提供交流展示的平台……
多门学科积极参与实验研究，找到了整合的感觉，发挥了信息技术的作用，提高了课堂教学效益。数学课上，运用信息技术让学生情境体验，引发学习动机；展现直观画面，让学生自由联想；改变训练方式，提高练习效率.

最近，在听了三节充分体现以“学”为中心的课。一个是夏茹老师主讲的《有趣的七巧板》，首先是大家在百度里搜索七巧板的构造与历史，很快就把收集的信息加工、整理、发给老师，并在线交流；在处理完七块板的边长与面积后，又开始自行拼图，并把作品上传欣赏。这种做法，不仅使学生的逻辑思维能力、空间想象能力得到较好的训练，而且还有效地培养了学生的发散思维和直觉思维，使三维教学目标，尤其是情感、态度、价值观目标得到很好的落实。另一个是徐扬老师主讲的《有理数的混合运算》习题课，在当堂练习环节，设置基础题组、综合题组、探究提升题组，以供不同水平的学生选择，并且在每道题后，还设计画面和声音：“你真棒，答对了！”，“太可惜了，再来一次！”。这些都使学生在鼓励中体会成功，它可以无数次的原谅学生的失败，从而保护了学生积极性，同时还教会了学生怎样面对挫折。赵欣荣老师教学“三角形全等”这一章时，首先让学生按已知两边和一夹角画一个三角形，然后剪下，看是否能重合。而后用电脑出示一些形象的FLASH游戏，例如输入三角形的夹角和两边，电脑便会自动生成三角形，输入两次数据后，便得到两个三角形，拖动鼠标，看这两个三角形能否重叠。成功后会得到电脑的夸奖：“真聪明”，同时观察到物体的表面变成了另一种颜色。而没有成功的学生会听到电脑的提示：“不要着急，再来一次。”多媒体的这种设置不仅使做对的学生得到成功的喜悦也会使做错的学生不气馁从而产生积极寻求正确答案的意识。
应该说以“学”为中心的课堂教学，在这两节课上体现得淋漓尽致。

教师的课堂教学水平提高了，信息技术应用能力提高了，科研能力提高了，等等，都得益于运用了信息技术，参与了课题的实验。
六、在信息技术与学科整合的探索中遇到一些问题
1、硬件设施有待完备。目前我校大部分教室已经安装了多媒体设备,但是还有部分初中教室没有安装,这在一定程度上制约了教师应用计算机进行教学的能力的普遍提高。因此，我校教师在教学中注意适当利用计算机媒体的同时，能充分利用其它多种教学媒体：卡片、挂图、录音机、视频展示仪、vcd机等。其次，计算机网络教室规模较小，还不能达到一生一机进行教学。当然，这些问题在上级教育主管部门和政府的支持下会得以解决。
2、软件建设水平有待提高。
（1）教师计算机应用能力特别是在整合过程中的应用能力普遍不高，制约了信息技术与学科整合的快速发展。虽然信息技术教师能提供有限的技术支持，但信息技术与学科整合是个有机的整体过程，只有进行整合教学的教师本身的素质提高了，才能真正提高教学效益，提高教学质量。
（2）教师进行信息技术与学科整合实践所需的理论支撑不够。信息技术与学科整合是随着科技发展，特别是计算机技术发展和普及过程中产生的新事物，新的理论尚不完备，教师潜心研究的同时，专门研究部门应及时多作指导。
（3）网络环境下的教学模式的研究对象不仅是教师、学生的参与率，不等于传统教学，更需要的是学生要有一定的基础技能才参与教学。学生的信息技术应用能力程度不高，影响了信息技术与学科整合实践研究的快速发展，就信息技术学科本身讲，即使在本地区，也缺乏稍微具体的指导性的纲要或标准，教学内容和进度具有一定的随意性，对于学生打好信息技术基础有一定影响。
（4）从“辅助教学”到“以学为中心”，建议：
  1、不应忽略原有的技术设备和资源，要将现代信息技术与实物投影仪、录音、录像等结合起来，综合运用。一定要注意，可以观察的、动手操做的、该写该画的都不能取消，教师要多在课件的设计上（以学为中心）做文章，以便更好做学习活动的促进者。
  2、进一步掌握多媒体计算机和网络通讯方面的基本知识和技能，具体来说主要是掌握Windos、文字处理、演示文稿制作、收发电子邮件、网页编写、课件的编制、动画制作、几何画板等。同时，还必须精研教材，掌握先进的教学思想和方法，在关键处恰当运用现代化的教育技术手段，从而优化教学过程。
3、在课件的制作上，如果时间不允许，可以制“片段课件”。就是把精力集中花在每堂课的导入，以及重点、难点的突破上，把难以处理的问题用多媒体特有的优势处理好就可以了；再是“拿来主义”。可在我区教育信息网的资源中心查找，也可在Internet网上搜索，有条件的单位也可适当购买一些。当然现成的课件不一定适合教师的教学意图，这时可利用抓图、抓动画等软件截取其中所需部分，重新加工。教师的课题研究意识有待进一步增强，要带着研究的意识进行教学实践，及时整理、总结、提炼。