信息技术与数学教学整合的现状调查与分析报告

信息技术与数学教学整合前期调查报告

一、 问题的提出

人类已经进入二十一世纪，现代信息技术已经成为信息社会的一种背景文化，成为新世纪公民赖以生存的环境文化。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，各个学校也越来越重视信息技术与学科的整合。教育教学走信息化之路已成必然。以多媒体计算机和网络为核心的现代信息技术日益成为拓展人类能力的创造性工具，它在初中数学教学中越来越发挥着重要的作用，越来越深刻地影响和促进数学课程改革，同时也为数学教学改革提供丰富的信息化资源。

二、选题的意义：

计算机辅助教学(CAI)的出现，给数学教学带来了勃勃生机，它以超媒体非线性方式组织教学信息，学生可以根据自身的特点和需要主动地、个性化的学习，从而克服了以教师为中心的传统教学弊病。

数学课程与现代信息技术的整合，必将改变了我们传统的数学教学思想与教学模式．现代信息技术作为认知工具的数学课程整合无疑将是信息时代中占主导地位的数学课课程学习方式，必将成为21世纪学校数学教育教学的主要方法．因此在当前我国积极推进教育现代化，信息化的大背景下，倡导和探索现代信息技术和数学课程的整合，将复杂抽象的数学概念变得形象深动，提高了同学们学习数学的兴趣；对于发展学生的?信息素养?，培养学生的创新精神和实践能力，有着十分重要的现实意义．

三、国内外信息技术与课程整合研究现状述评： 1、国外如何开展信息化与学科教学的整合

现代信息技术与课程整合是指在课程教学过程中把现代信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。信息技术与课程整合不是一朝一夕的事，而是经过许多中间过程的，最终将现代信息技术作为辅助学习的高级认知工具，并带动教育的全面改革。根据信息技术与课程整合的不同程度和深度，国内外的学者们将整合的进程大致分为三个阶段：

(1)封闭式、以知识为中心的整合阶段，信息技术作为演示、交流和个别辅导的工具； (2)开放式的、以资源为中心的整合阶段，信息技术作为资源环境、信息加工工具、协作工具和研发工具；

(3)全方位的课程整合阶段，现代信息技术与课程整合引起了课程内容、教学目标和教学组织架构的全面变革。通过现代信息技术的介入，达到数学教学各要素的丰富和谐，使现代信息技术融入教学过程之中，通过改变教与学的方式，改变信息资源与传播渠道等实现数学教学的突破与发展。

2、我国开展初中数学与现代信息技术整合的实践。

现代信息技术广泛应用于教育教学领域，不仅从手段上，而且从观念上、教学模式上都引起教学的深层次变革，现代信息技术与课程整合成了教学改革的一个突破口。然而，

目前我国现代信息技术在中小学数学教学的应用水平仍然非常低，大多是作为教学内容的展示工具。中小学数学教师对于如何将信息技术与数学教学整合感到非常困惑，他们心中也产生了许多疑问，如?什么时候用信息技术比较合适?怎么用??、?怎么做才能体现‘主导—主体’教学思想??、?怎么做才算是信息技术与课程整合??，要回答这些问题，除了让中小学教师掌握先进的教育教学理论、信息技术以外，更为重要的是进行基于信息技术与课程整合思想的教学模式的研究，为中小学教师的教学实践提供一个可参考的范式。

新课程《数学课程标准》指出：数学课程的教学设计与实施应采用现代信息技术，特别要考虑到计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更加丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的创造性的工具。

四、我校信息技术与课程整合情况调查

计算机辅助教学进入数学课堂，给教学带来了勃勃生气，它通过文本、图象、动画、声音等方式，创设情景，激发情趣，突出重点，突破难点，化静为动，发展了学生的思维，培养了学生的能力，打破了传统单一的教学模式，大大提高了课堂教学效率，推广和普及已是大势所趋，不少地方发展得轰轰烈烈。但与此同时，我们也看到应用中出现了一些值得我们深思的误区。

（一）流于形式，计算机代替黑板板书

计算机的普及率在不断提高，许多学校还配备了网络计算机教室，许多人认为只有选用最先进的计算机教学才显气派，才跟潮流，有没有使用计算机辅助教学迅速成为评选优秀课例及讲课的必不可少的甚至是主要条件，有的学校为了体现自己的现代技术教育水平，还强行规定教师每节课必须全部使用计算机教学，不允许使用粉笔和黑板，整节课教师只需动动鼠标，原本的讲解变成了计算机的播放。由于自制课件或商品课件的设计粗糙，知识表示单调而且缺少新意，类似于“课本搬家”，计算机只是起到了代替黑板板书的功能。 众所周知，不管是多现代的教学工具，只是手段，而不是教学目的。事实上并非所有的教学内容都适合计算机辅助教学，作为教师应该对适合计算机辅助教学的内容加以精选，必须根据教学目的需要有针对性地使用，不必一堂课从开始到结束都用计算机，什么教学环节都用计算机，教学中能用黑板就能生动讲清楚的问题，不要去搬弄计算机，过多过滥的电子板书容易造成学生的视觉疲劳，难以激发学生的学习兴趣。

（二）小题大做，杀鸡用了宰牛刀

计算机具有较强的多媒体功能，有的教师为了体现其优越性而费尽苦心，例如课题组听过的“直棱柱的侧面积”一节课，教者为了创设情境，用计算机演示直棱柱的侧面沿一条侧棱剪开铺平的动态过程，而实际上学生只须亲自制作模型就非常直观地深刻认识这一点。试问，这样的设计不给人以小题大做，杀鸡用了宰牛刀的感觉吗？

计算机在教学中的作用，是许多传统的教学手段不可替代的，但媒体选择的基本思想是要尽可能降低成本，降低需要付出的代价，提高媒体产生的功效，即要选用代价小功效大的媒体。比如若用实物模型、投影或录像就可以达到所需的功效，又何必非计算机不可呢？花大量的时间辛辛苦地制作课件，为了使用计算机而用计算机，这是完全不可取的！

（三）选用错位，产生的功效微小

在使用计算机的多媒体功能时存在着使用不当的现象，即媒体的出现不是在最需要和最关键之处，以至没能很好地发挥作用，不能达到最佳教学效果。例如，在课题组听过的“函数y?ax2?bx?c的图象”（计算机辅助教学）一课中，教者在屏幕上演示了由y?ax2的图象按左右平移变换→上下平移变换→的顺序最后得到函数y?ax2?bx?c的图象的整个过程，但在由左右平移变换和上下平移变换得到函数解析式的变化规律，这一传统教学手段往往不易阐明的难点上却一晃而过，学生对于y?ax2图象上各点向左右或向上下平移是加上还是减去平移单位就不能真正弄清楚，但若能用二至三次的慢镜头演示，通过亲自目睹的现实，学生则可较好地领悟变换过程。

俗话说好钢用在刀刃上，我们在课堂教学中要选用好计算机表现的内容，这样才能起到事半功倍的效果。这就需要教师深入研究学生的认知特点，既要考虑学生学习兴趣，还要考虑如何促进学生认知的发展和优化，以及新的认知结构的建构和优化。研制一优秀的课件就象拍一部优秀的电影一样，它涉及到教育学、心理学、数学、计算机科学和美学等多门学科的交叉，需要各方面的融合。

（四）程序预臵，人机对话取代人际对话

目前大量的计算机辅助数学教学的课件尽管具有一定的交互性，但不同程度上存在着按一个固定教学模式组织教学，整节课教师可以不写一个字，全部由计算机展示，但当过程稍有不畅，教师想做出改变则无法控制计算机以求与学生配合，学生无法使用计算机资源进行自主学习，当计算机提出的问题的答案和学生的回答不一致，另外例习题的解法和学生容易接受的解法不相同时，师生之间不能进行有效的沟通。课堂上计算机代替教师的教，人机对话取代了人际对话，学生的思维受到了严重的压抑。

教学过程是十分复杂细腻的过程，是学生的认知过程和构建知识的过程，更是师生情感交流的过程。学生是学习的主体，计算机是没有生命和情感的物体，所以谈不上与学生情感的交流，而教师可以根据学生在课堂上的表现，随时随地有针对性的与学生交流，必要的分析归纳过程和运算推理过程还应通过板演充分地暴露给学生，只要这样才能激发学生的兴趣，做到认知与情感的统一，使计算机在课堂教学中真正起到“辅助”的作用，以确保学生的形象思维和抽象思维的同步发展，有效地解决计算机计算“快”与学生学习必有一个过程（即“慢” ）的矛盾。

除以上之外，在计算机教学中还存在着视听轰炸，课堂教学满堂灌，把人当作内存巨大的计算机，以及过份依赖，妨碍思维能力的发展等等误区，这里就不详细叙述了。

那么，信息技术与课程的整合在我校实际教学中开展的情况怎样？如何评价信息技术在数学教学中的作用？目前信息技术运用于数学教学还存在什么问题？对于上述问题，专家们发表了不少具有参考价值的意见。例如，有的对目前开展计算机辅助数学教学的硬件设备和教师情况进行了调查和分析，有的从数学课件的制作方面提出了若干建议，还有的对计算机辅助数学教学中存在的问题进行了剖析。然而对计算机辅助教学的主体──学生的反应考虑不够，而这恰恰是值得研究的重要方面。为了更切实地掌握上述问题的答案，

课题组借鉴了云南曲靖师范学院数学与信息科学学院的调查表（样表附后），从教学的主体——学生出发，对我校学生进行了调查。发出问卷共300份，收回问卷278份，其中有效问卷248份。通过调查，对上述问题有了初步的了解，调查结果促使我们思考进一步的问题。

五、 调查结果分析

1 学生对使用计算机辅助教学大体上持欢迎态度

在回答“你喜欢数学教师在课堂上使用电脑来上课吗”的问题中，选“A.非常喜欢”的占39.52%,选“B.喜欢”的占41.13%,选“C.无所谓”的占14.52%，选“D.不喜欢”的只占4.84%。这表明80%以上的学生欢迎电脑教学，只有少数学生不喜欢。然而，这个结果与事先的估计还有差距，即学生并非对计算机辅助数学教学一致叫好，可见目前用计算机辅助数学教学还存在着不足之处。

2. 信息技术能在一定程度上吸引学生的注意力，但仍存在负面影响

对于问题“跟平时相比，你认为老师在用多媒体上课时，你的注意力如何？”，有10.2%的人选“A.非常集中”，39.4%的人选“B.比较集中”,29.7%的人选“C.没什么两样”，而有20.7%的人选“D.我的注意力反而不能集中”。这说明用计算机辅助数学教学能使近半数的学生比平时更加集中精力，但同时也导致了20.7%的人注意力反而不能集中的负面影响。究其原因，一方面可能是教师操作上的失误或课件设计中出现的错误，转移了学生的注意力；另一方面可能是教师在课件中设臵了过多与教学内容无关的动画、影音，干扰了学生的注意力。其实数学课件的设计不必盲目追求华丽，这一点从学生回答“数学老师在用电脑上课时，有必要展示一些与本堂课内容没有太大联系，但是很漂亮很有趣的影音或动画吗？”可以看出：选“A.很有必要”的占20.7%,选“B.有必要”的占25.2%,选“C.无所谓，关键是能否帮助我们理解”的占45.7%,而选“D.没必要”的占8.4%。这说明，绝大多数学生要求课件的设计要“简洁，清晰，能帮助理解”。 2、 信息技术能在一定程度上促进学生的理解，但远远没有达到预期效果

通常认为信息技术运用于数学教学有助于加深学生对知识的理解，实际情况如何呢？在回答“跟平时相比，教师在用电脑讲解一个问题的时候，你理解得如何”这个问题时，选“A.我理解得非常好”的占32.26%,选“B.我理解得要好一些”的人占54.84%，选“C、没什么两样”的人占7.66%，选“D、我反而弄糊涂了”的人占5.24%。从这些统计数据说明，信息技术运用于数学教学的效果离我们的初衷还有一段距离。出现这种情况的原因可能包括如下几点：

（1）并不是所有的数学内容都适合用多媒体来进行教学，对于那些不适合用多媒体教学的知识点如果生硬地使用计算机效果反而不好；这一点从学生回答问题?你喜欢老师在教学下列哪个内容时用多媒体教学更容易理解?选?A概念教学?的占32.66%，选?B定理教学?的占25.40%，选?C练习题教学?的占15.32%，选?D例题教学?的占26.61%。

（2）课件在设计上没有起到帮助学生理解的作用；

（3）有些课只需要在关键一点上用多媒体展示以帮助学生理解，不宜整堂课都使用多媒体，特别是有些课件做得过于花哨，反而加快了学生思维的疲劳，这一点从学生回答问题“数学教师用电脑上课时。课件是否越漂亮越好?”可以看出：选择“A越漂亮越好.” 的占14.52%，选择“B.关键是能帮助我理解问题”的占72.98%，选择“C.无所谓”的占10.84%，选择“D.其他”的占2.02%。

（4）青年教师缺乏数学教学经验，对于如何把传统教学和多媒体教学有机的结合起来，仍然存在着不少困难，而老教师在计算机操作方面也存在较多困难。

3、学生自主运用信息技术帮助学习的能力有待加强

学生是教学的主体，新课程特别强调学生的自主探索与知识的自我构建，但这次问卷调查表明，学生运用信息技术来完善自己的学习的能力亟待加强 在回答?上电脑课时，你愿意学习有关数学软件（例如《几何画板》），并且利用软件来探索有关数学知识吗？?这一问题时，选A?愿意?的占25.81%，选B?无所谓?的占22.18%，选C?不愿意?的占35.89%，选D?我没兴趣?的占16.13%。在回答?如果有可能的话，你愿意把教师讲课用的课件拷贝回家再温习一遍吗？?这一问题时选A?非常愿意?的占49.60%，选B?愿意，但我不懂电脑?的占38.71%，选C?我没兴趣?的占9.27%，选D?不愿意?的占2.42%。

课题组认为出现这种现象主要有以下几方面的原因：1、长期以来，学生形成的学习观念没有转变过来；2、电脑在学生中，特别是一些住校生中，远远没有达到普及的程度，这部分学生上网只能去网吧；3、网上资料太多，学生的课余时间太少，往往还没有找到自己需要的资料，时间已经过了大半。4、学生的计算机水平也是制约他们用信息技术帮助学习的重要因素，例如，在数学软件中，几何画板提供了一个十分理想的让学生积极探索问题的“做数学”的环境，学生可以利用它来做“数学实验”，从而帮助他们获得真正的数学经验，但对于这样一类优秀的数学软件，学生知之甚少，更谈不上对它的运用了。 三、 优化教学的一些建议

1、选好题材，再决定用什么样的信息技术

正如前面已经提到的，并不是所有数学教学内容都要用电脑、多媒体教学效果才好，很多内容还是以教师讲解分析并配合板书为好；同样，也并不是整节课都要用电脑、多媒体教学效果才好，很多课只需要几分钟用电脑、多媒体演示以突破重难点。大部分教师认为，在中学数学中有如下几个方面的内容适合运用信息技术：1、函数图像问题：包括所有的三角函数，幂函数，指数函数，对数函数的图像随参数的变化而变化的问题，这些内容根据实际情况，可以采用课件展示给学生，从而加深记忆，也可以让学生做数学实验自己亲身体验；2、几何问题：例如初中的一些关于三角形全等、几何度量等的问题；高中立体几何中一些抽象图形的直观展示；3、轨迹问题：如平面解析几何中有关圆、椭圆、双曲线、抛物线等问题；4、数学实验问题：大部分学生都会认为，“做实验”只是物理，化学，生物等学科的研究方法，和数学无关，但事实并非如此，在研究随机事件发生的概率时，需要数量巨大的实验支持，例如抛掷硬币的实验，蒲丰投针的实验等等，而要在课堂上完成这样上千次的实验是不太可能的，而中学的概率教学本身又非常需要重复多次的

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