整合信息技术与数学课程_构建新型教学模式

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整合信息技术与数学课程，构建新型教学模式

骆魁敏!，骆文娟"

#!$江西省乐平中学，江西乐平%%%%&&；"$江西省乐平市第二中学，江西乐平%%%%&&’

(摘

要)

本项实验研究旨在探索出既适合高中学生身心发展又具时代特征的网络科技时代的新型高中数学教学模素质教育；整合；教学改革；新型教学模式

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(文献标识码)

(文章编号)

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式，以便更好地培养学生的数学创新意识、创新精神、创新能力和解决实际问题的能力。(关键词)(中图分类号)

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SK;FRTEKCIC?7C=IP;=S6B;RCPK7?KREKCCIRP6H;9SR=9HVQ=?;=SSK;R=8;S78;$QK7RE=9U;IIH;D;ICFSK;8=SK;8=S7E=IEB;=S7C9=W7I7S7;RCPSK;RS6H;9SR$7:/;<"3419

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信息"!世纪人类正以惊人速度步入信息时代。时代的到来不仅极大地改变着人们的生产方式和生活方式，而且极大地改变着人们的思维方式和学习方式，并促进学校教育越来越走向网络化、虚拟化、国际化和个性化。这对传统的教学模式既是严峻的挑战，又是千载难逢的发展机遇。面对这种日新月异的数字化生存环境，我们数学教育工作者如何才能探索出既适合高中学生身心发展又具时代特征的

网络科技时代的新型高中数学教学模式\

作为“研究型”教师，我们经过长期的教学实践和教改实验，终于找到了高中数学教育教学改革的突破口———将现代信息技术与高中数学课程加以整合进行课堂教学模式的改革。我们以建构主义“学与教”理论、建构主义认知工具理论、现代信息技术与课程整合理论为理论依初步构建了以培养学据，结合高中数学课程特点(!)，

(收稿日期)"&&!.!!.&-(基金项目)江西省中小学教育教学研究课题“#立项：探索网络环境下高中数学教学模式”赣课办字("&&&)&!+号；结项：赣教课

办字("&&!)&"Y号’。

(作者简介)骆魁敏#!1/%—’，男，浙江义乌人，江西省乐平中学高中数学一级教师，从事高中数学教学研究。

!" 江西教育学院学报#自然科学$%&&%年

生自主学习能力、创新精神与实践能力为宗旨，以数学实验教学为主要手段，以学生自我评价为主要评价方式的，将现代信息技术与高中数学课程加以整合的课堂教学模式，即网络环境下的新型高中数学教学模式：

创设情境———提出问题———自主探索———网上协作———网上测试———课堂小结

分组成：!高中数学教学素材积件库；"高中数学教学课件库；#高中数学教学策略库；$高中数学教学

资料库；%工具软件库#安装了456017+879、3,/71.1:6;1+97;1,-6、方正奥思等工具软件与几何画板、数学实验室、3860/8<等数学实验工具软件$。我们开发了“新一代高中数学网上测试和评估软件系统”，它由以下几部分组成：!测验试卷的生成工具；"测试过程的控制系统；#自动批改即时反馈功能；$自动记分系统与智能系统；%测试结果分析工具。%(=

潜件

我们重视对研究人员和实验班学生的培训。研究人员以自学为主，采取专题培训、讲座、讨论和外出参加培训等多种方式，学习现代教育理论特别是建构主义理论，更新教学观念和思想，掌握教育实验研究方法；学习现代信息技术，掌握多媒体与网络教学方法和多媒体与网络教学软件开发方法。计算机教师负责培训实验班学生电脑基本操作与输入法，我们负责培训学生几何画板、数学实验室等数学实验工具软件的使用。

’网络环境下高中数学教学模式流程图

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新型高中数学教学模式的操作特征

创设情境

实验教师通过精心设计教学程序，利用以多媒

体技术与网络技术为核心的现代教育技术，在数学实验室中创设与主题相关的、尽可能真实的情境，使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发

%构建基于网络环境下的高中教学虚拟实

验室

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硬件

学校现代教育技术中心为本实验研究提供!一投影仪、录间演播式多媒体教室#配有高配置电脑、

像机、高性能)*)机、无线话筒、电子教鞭等$；"一教师机、间交互式多媒体计算机机房#配有服务器、学生机的局域网，安装了+,-./0112交互教学系统$；浪潮服务器、长城客户机、千兆#配有思科交换机、

主干’&&3到桌面等的校园网。%(%

软件

我们构建了“新一代高中数学教学软件系统”，即：各种类型积件库和积件组合平台，它由以下几部

生。学生在实际情境下进行学习，可以激发学生的联想思维，激发学生学习数学的兴趣与好奇心，使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验，去同化和探索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>%?。=(%

提出问题

“提出一个问题，比解决一个问题更重要，因为

解决问题也许是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”#爱因斯坦$我们提出：学生是教学的主人，教是为学生的学服务的。鼓励学生自主质疑，去发现问题，大胆发问。创设质疑情境，让学生由过去

的机械接受向主动探索发展，有利于发展学生的创

第!期骆魁敏，骆文娟：整合信息技术与数学课程，构建新型教学模式 "#

造个性，训练学生质疑、猜想的能力，充分激发学生内在的创新欲望，培养学生探究性思维品质。

实验教师通过精心设计教学程序，利用以多媒体技术与网络技术为核心的现代信息教育技术，在数学实验室中创设与主题相关的、尽可能真实的问题情景，让学生会观察、分析、揭示和概括；指导学生通过课题质疑法、因果质疑法、联想质疑法、方法质疑法、比较质疑法、批判质疑法等方法与学生自我设问、学生之间设问、师生之间设问等方式提出问题，培养了学生提出问题的能力。!$!

自主探索

自主探索就是让学生在教师指导下独立探索。先由教师启发引导%例如演示或介绍理解类似概念的过程&，然后让学生自己去分析；探索过程中教师

’()

它主要适时提示，帮助学生沿概念框架逐步攀升。

制作结合起来，进行数学实验。

学生始终处于主动探索、主动思考、主动建构意义的认知主体位置，但是又离不开教师事先所作的、精心的教学设计和在协作学习过程中画龙点睛的引导；教师在整个教学过程中说的话很少，但是对学生建构意义的帮助却很大，充分体现了教师指导作用与学生主体作用的结合。!$,

网上协作

网上协作———进行小组协商、交流、讨论，利用计算机网络及多媒体等相关技术，由多个学习内容彼此交互和合作，以达到对教学内容比较深刻理解与掌握的过程’()。

教师指导学生在个人自主探索的基础上进行协作学习，进一步完善和深化对主题的意义建构，并通过不同观点的交锋，补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。通过这种合作和沟通，学生可以看到问题的不同侧面和解决途径，从而对知识产生新

的洞察。教师在指导学生进行“协作学习”时，必须注意处理与“自主学习”的关系，把学生的“自主学

“习”放在第一位，协作学习”在“自主学习”基础之上进行。

实验教师利用竞争式学习、协同式学习、伙伴式学习、角色扮演式学习等四种基本协作学习模式和人机协作、生生协作、师生协作等三种基本途径，培养学生竞争能力与协作能力，学会与人交流、与人合作、与人竞争、与人相处以满足新世纪人生存的需要。!$#

网上测试

传统教学模式下的学习效果评价，只注重教师对学生学习的评价，习惯于单凭考试成绩衡量学生的学习情况。为了改变这种典型的应试教育评价方式，我们对评价方式作了有益探索，进行了各种尝试。

我们组建了新一代高中数学网上测试和评估软件系统，集设计、修订、常模制作等网上测试和评估所需基本功能于一体，充分利用多媒体与网络技术、数据库管理技术、面向对象程序设计方法等技术手段来辅助系统的实现，使系统真正成为辅助网上测试和评估的有力工具。为了使低分数段的学生有成功感，高分数段的学生有激励作用，我们将测试题设计为四个层次：第一层次为达标级，按教学大纲要求设计；第二层次为提高级，在达标级基础上增加了分析层面的学习和变式练习；第三层次为优胜级，增加

要有以下方法：!$!$*

独立发现法：教师把要发现的对象隐藏在

教学情境中，由学生独自%必要时可通过网上协作&猜测、推导、实验、论证。

例如上“二面角定义及其应用”时，我们用《几何画板》制作课件，在课件中将要发现的对象：二面角概念、怎样度量二面角的大小、二面角的平面角概念、如何求作二面角的平面角、如何求二面角的平面

已知二面角的大小，山路与水平面的角，和角大小+“

“山路与山脚所成的角中的两个，如何求第三个+”解决折叠问题的方法和规律是什么等隐藏在精心设计的、循序渐进的教学情境中，并放置在服务器上，由学生通过网络访问，让学生独立探索。利用数学实验室里的上述课件独自进行实验、猜测、推导、论证；然后在基础上，学生开展小组讨论、协商，教师帮助学生共同完成以上问题，并加以整理，这样一来，可

以进一步完善和深化对主题———“二面角的概念及其平面角的求法”的意义建构，并通过不同的交锋，补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解，使他们都能够体验由数学概念、公式、定理、思想、方法等的发现、发明和创造所带来的快感。!$!$(

归纳类比法：各种数学概念、公式、定理有

许多相同或相似之处，由学生独自%必要时可通过网上协作&找出异同点。!$!$!

打破定式法：对一些表面上风马牛不相及

的各种数学问题，由学生独自%必要时可通过网上协作&设法找出其中的联系。!$!$,

发明操作法：教师引导学生将小设想与小

!" 江西教育学院学报#自然科学$%&&%年

了新旧知识联系的综合层次练习；第四层次为欣赏级，提供与学习内容有关的高考试题和数学竞赛试题分析与解答。课题组建立了以学生自我评价为主的多种形式的评价方式。学生在教师指导下，运用系统进行高中数学学习效果的自我评价。(,"

课堂小结

培养学生数学创新意识、创新精神、创新能力和实践能力是数学素质教育的核心内容，我们认为课堂小结是实现这一目标的有效途径。或由学生做或教师或师生共同做，或由学生写成小论文。在学习高二“圆锥曲线方程”以后，我们布置学生写成一篇关于“直线与圆锥曲线位置关系”的小论几何画板制文。我们用012345678-,-、9458794:;2、作直线与圆、直线与椭圆、直线与双曲线、直线与抛物线等课件，放在安装了5:;<=344>交互教学系统的交互式多媒体计算机机房的服务器上，学生可以通过网络访问。我们还指导学生收集整理大量资料，查阅各种文献，引导学生去发现问题，提出问题，发挥学生首创精神，指导学生在多媒体计算机机房进行有关的实验与论证，并写好小论文。

举行论文签辩：各小组推荐一人和教师组成“专家评议组”，由组长抽签决定答辩的顺序，各小组在答辩前，将小论文传到服务器中指定位置。答辩时，先由答辩者在规定的时间内介绍本组的工作#包括如何选题、解决问题的基本思路、如何克服困难、如

#教师或学生等$再由答辩者回答“专家”何合作等$，

或听众就其工作的提问。由“专家评议组”进行评

“““比，分为“一等奖”、二等奖”、三等奖”、成功参与奖”等四个层次进行奖励。

我们特点注重学生创新精神的培养与实践活动的参与。具体目标为：激活学生各种学习中的知识

储存，尝试相关知识的综合运用；发展创新精神，获得亲自参与研究探索的积极体验，发展对社会的责任心与使命感；培养科学态度与科学道德等。

)新型高中数学教学模式的实践

经过近%年的实验，与对比班比较，实验班学生

自主学习能力有明显提高。主要体现在学习自觉性有明显提高，初步具备确定学习内容表能力，能较好利用图书馆、网络资源等获取有关信息与资料，能动手制作简易立体几何模型，学会了提出问题的几种方法，学会了网上协作学习的各种方式与途径，培养了学生的竞争意识、竞争能力与协作精神，学会了自我评价方式，初步学会了高中数学教学建模的方式、方法，学会了基本的研究性学习方式，初步学会了如何撰写数学论文等，实验班的学生的数学成绩与对比班比较有了明显的提高，一定程度上促进了学生数学创造力的发展，初步实现从应试教育向素质教育转变，培养了学生的创新精神与实践能力。

执教人班级类别班

级

华

玲

华

玲

邹国富实验班

邹国富对比班

骆魁敏实验班

骆魁敏对比班

实验班对比班

高一#’$班高一#($班高二#($班高二#’$班高二#%$班高二#)$班