數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合研究論文

時間:2022-05-10 08:01:00

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數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合研究論文

一、課題的現(xiàn)實(shí)背景及意義

著名數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家G•波利亞曾經(jīng)精辟地指出:“數(shù)學(xué)有兩個側(cè)面,一方面是歐幾里得式的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué),從這個方面看,數(shù)學(xué)像是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué);但另一方面,創(chuàng)造過程中的數(shù)學(xué),看起來卻像一門實(shí)驗(yàn)性的歸納科學(xué)。”全日制義務(wù)教育《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中也明確指出:“學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)實(shí)的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的,這些內(nèi)容要有利于學(xué)生主動地進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測、驗(yàn)證、推理與交流等數(shù)學(xué)活動。……動手實(shí)踐、自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式。”但是,在當(dāng)前的初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師往往過分強(qiáng)調(diào)形式化的邏輯推導(dǎo)和演繹推理,注重形式化結(jié)果的呈現(xiàn)與確定,而忽視探索數(shù)學(xué)知識形成過程中的實(shí)踐活動,忽視引導(dǎo)學(xué)生通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽猜想、驗(yàn)證猜想并創(chuàng)造性地解決問題的過程。即使有少數(shù)教師認(rèn)識到了初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性,并在課堂教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了大膽的嘗試,但由于缺乏初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)理論支持與經(jīng)驗(yàn)總結(jié),教學(xué)效果也不甚理想。

當(dāng)前,現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)對初中數(shù)學(xué)教學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式的改變都產(chǎn)生了重要的影響,我們應(yīng)當(dāng)“把信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的強(qiáng)有力工具,致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式”,有意識地把信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相整合,利用信息技術(shù)為學(xué)生提供“多元聯(lián)系表示”的學(xué)習(xí)環(huán)境;發(fā)揮信息技術(shù)在文本、圖形、圖像、動畫、視頻、聲音等多種媒體集成方面的優(yōu)勢,創(chuàng)設(shè)圖文并荗、動靜結(jié)合、聲情融會、視聽并用的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境,以利于初中生開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)并獲得成功。同時,利用信息技術(shù)的交互學(xué)習(xí)功能,讓學(xué)生現(xiàn)場計(jì)算、現(xiàn)場畫圖、現(xiàn)場證明,使數(shù)學(xué)研究、學(xué)習(xí)的方法從原來的紙筆加思維的模式發(fā)展到計(jì)算機(jī)加思維的模式,更有利于展示數(shù)學(xué)的思維過程,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和創(chuàng)新能力。

二、國內(nèi)外關(guān)于同類課題的研究綜述

在西方發(fā)達(dá)國家中,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中常見的課堂教學(xué)形式。美國的中學(xué)內(nèi)有專門的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室,英國的中學(xué)數(shù)學(xué)教材中也有許多的實(shí)驗(yàn)材料,他們經(jīng)常讓學(xué)生利用信息技術(shù)去做“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”,進(jìn)而“發(fā)現(xiàn)”數(shù)學(xué)結(jié)論。

在我國,《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出了開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求,新課程初中數(shù)學(xué)教材中也出現(xiàn)了諸如“想一想”、“看一看”、“做一做”等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。江蘇省揚(yáng)州市竹西中學(xué)的張曉林老師進(jìn)行了“初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)設(shè)計(jì)及操作研究”,浙江省溫州市教研室的胡敬民老師進(jìn)行了“初中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究”。但是,這些實(shí)驗(yàn)研究主要是探索了初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)設(shè)計(jì)和初中數(shù)學(xué)教學(xué)中開設(shè)實(shí)驗(yàn)課的一般性操作。對如何將信息技術(shù)融入到初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程之中,如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)的交互性,在初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中突出學(xué)生的主體地位,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和創(chuàng)新意識等問題,涉及得很少。因此,本課題在全面推進(jìn)初中數(shù)學(xué)課程改革、探索現(xiàn)代信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效整合中,具有很豐富的實(shí)踐意義和理論價(jià)值。

三、課題研究的理論依據(jù)

1.?dāng)?shù)學(xué)“再創(chuàng)造”的學(xué)習(xí)理論。

荷蘭著名的數(shù)學(xué)教育家弗賴登塔爾認(rèn)為:“數(shù)學(xué)教學(xué)方法的核心是學(xué)生的‘再創(chuàng)造’。”他認(rèn)為在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師不必把各種概念、法則、公理、定理全灌輸給學(xué)生,而是應(yīng)該創(chuàng)造適合的條件,提供很多作為知識載體的具體情境,讓學(xué)生在實(shí)踐中,自己“再創(chuàng)造”出各種數(shù)學(xué)知識。我們在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,借助現(xiàn)代信息技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個“再創(chuàng)造”的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程置身于一個“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室”之中,學(xué)生可以觀察并嘗試錯誤、可以發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行猜想,有助于學(xué)生在具體的環(huán)境中養(yǎng)成“用數(shù)學(xué)”的習(xí)慣,克服他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)而不應(yīng)用數(shù)學(xué)的弊病。

2.《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的新理念。

《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,現(xiàn)代信息技術(shù)要“致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,使學(xué)生樂意并有更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的、探索性的數(shù)學(xué)活動中去。”我們把信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相整合,正是把信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)與探索數(shù)學(xué)知識的有力工具、作為發(fā)展學(xué)生的理解和興趣的重要手段,讓學(xué)生由“聽數(shù)學(xué)”轉(zhuǎn)為“做數(shù)學(xué)”,從被動接受變?yōu)橹鲃咏?gòu),從而使學(xué)生學(xué)會思考、學(xué)會學(xué)習(xí)、勇于創(chuàng)新。

四、課題研究的內(nèi)容與預(yù)期目標(biāo)

1.課題研究的主要內(nèi)容。

(1)信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的理論體系的研究。包括信息技術(shù)條件下開展初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可行性研究,信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合效果的分析研究,以及信息技術(shù)條件下的初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評價(jià)方式的研究。

(2)基于現(xiàn)代信息技術(shù)條件下的初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)策略與教學(xué)模式的研究。包括初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的組織策略,借助信息技術(shù)營造初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)情景的策略,以及利用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)對話與師生交互實(shí)驗(yàn)的組織方式的研究。

(3)現(xiàn)行初中數(shù)學(xué)教材中適宜借助信息技術(shù)開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇與確定,初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)課件的設(shè)計(jì)原則與方法研究,初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)積件的制作與共享方式的研究。

2.課題研究的預(yù)期目標(biāo)。

本課題研究的預(yù)期目標(biāo)是:運(yùn)用新課程理念和數(shù)學(xué)“再創(chuàng)造”的學(xué)習(xí)理論,通過教學(xué)實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)研究,努力探索信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相整合的理論與方法,總結(jié)歸納信息技術(shù)條件下的初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)模式與評價(jià)方式,設(shè)計(jì)一批初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)課件與學(xué)習(xí)積件,為廣大初中數(shù)學(xué)教師參與數(shù)學(xué)課堂教學(xué)改革、嘗試初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供豐富的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

五、課題研究的方法與步驟

1.課題研究的主要方法。根據(jù)上述的研究目標(biāo)和研究內(nèi)容,本課題主要采用文獻(xiàn)資料法、行動研究法和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法。

(1)在研究初期,通過查閱文獻(xiàn)資料,了解國內(nèi)外此項(xiàng)研究的最新動態(tài)和相關(guān)課題的研究成果,收集與本課題研究相關(guān)的理論資料。

(2)采用行動研究的方法,逐步完成基于現(xiàn)代信息技術(shù)的初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)研究,完善借助于信息技術(shù)的初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的一般操作技術(shù)與評價(jià)體系。

(3)通過課題小組成員間的交流與研討,及時對本課題研究的過程、成效進(jìn)行總結(jié),探索出信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的一般途徑與方法,開發(fā)設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)資源,形成一批優(yōu)秀的教學(xué)案例。

2.課題研究的過程及步驟。

(1)準(zhǔn)備階段:2006年5月—2006年6月,搞好課題設(shè)計(jì),成立課題研究小組,制定具體的研究方案和工作措施。

(2)研究初期:2006年7月—2006年8月,查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料,了解國內(nèi)外相關(guān)研究的動向及成果,培訓(xùn)課題小組成員。

(3)研究中期:2006年9月—2007年7月,開展課題的各項(xiàng)研究,撰寫相關(guān)論文

①2006年9月—2006年10月,確定適合借助于信息技術(shù)開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容。

②2006年11月—2006年12月,按照確定的學(xué)習(xí)內(nèi)容,編寫初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)設(shè)計(jì),制作相應(yīng)的教學(xué)課件與學(xué)習(xí)積件。

③2007年1月—2007年5月,組織課題小組成員利用教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)課件與學(xué)習(xí)積件,進(jìn)行課堂實(shí)踐。

④2007年6月—2007年7月,針對課堂教學(xué)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行反思,并撰寫教學(xué)論文和教學(xué)心得。

(4)研究末期:2007年8月—2007年10月,組織課題小組成員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反思,整理教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)課件,總結(jié)信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的途徑與方法,收集部分優(yōu)秀的教學(xué)案例,完成課題研究報(bào)告。

六、課題研究的條件分析

1.領(lǐng)導(dǎo)決策保障。我校領(lǐng)導(dǎo)具有極強(qiáng)的科研意識,十分重視教科研工作;本課題研究得到學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,校長與教導(dǎo)主任親自參與課題實(shí)驗(yàn),學(xué)校必將從人力、物力和財(cái)力上給予大力的支持。

2.師資力量保障。承擔(dān)本課題研究的數(shù)學(xué)教研組連續(xù)兩次被評為區(qū)優(yōu)秀教研組,教研組內(nèi)有著濃厚的教科研氛圍和極強(qiáng)的科研能力;課題負(fù)責(zé)人胡榮進(jìn)老師是區(qū)數(shù)學(xué)青年骨干教師,長期擔(dān)任校數(shù)學(xué)教研組長,撰寫的論文多次在省、市、區(qū)級評比中獲獎;課題組成員葉甘新老師是區(qū)數(shù)學(xué)學(xué)科帶頭人,多年擔(dān)任校教導(dǎo)主任和區(qū)數(shù)學(xué)教研大組組長,主持的區(qū)重點(diǎn)課題獲區(qū)二等獎;課題組其他成員均來自教學(xué)第一線,有著豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和課改意識,有深厚的課題研究的能力基礎(chǔ)。

3.硬件條件保障。學(xué)校有專門的學(xué)生計(jì)算機(jī)房,即將建成多媒體教室,建立了校園局域網(wǎng),開通了“校校通”,這些硬件設(shè)施為順利完成本課題研究提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)保障。

七、課題研究成果的展示形式

1.課題研究報(bào)告。

2.編撰《初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課課堂教學(xué)設(shè)計(jì)集》,建立初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)課件與學(xué)習(xí)積件資源庫。

3.拍錄部分優(yōu)秀教學(xué)課堂實(shí)錄,整理一批優(yōu)秀的課堂教學(xué)案例。

4.編寫《“信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的研究”實(shí)驗(yàn)論文匯編》。

八、課題研究的人員分工

組長:胡榮進(jìn),全面策劃,主持研究,主寫課題報(bào)告,負(fù)責(zé)八年級數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的具體實(shí)施與資料整理。

成員:余芳浩,收集研究資料、整理教學(xué)案例,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)人、財(cái)、物的保障。

葉甘新,組織理論學(xué)習(xí),負(fù)責(zé)七年級數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的具體實(shí)施與資料整理。

徐衛(wèi)華,做好活動記錄,負(fù)責(zé)九年級數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的具體實(shí)施與資料整理。

徐國紅,負(fù)責(zé)初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)課件與學(xué)習(xí)積件資源庫的建設(shè)與調(diào)試。

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