現(xiàn)代教育技術(shù)支持下中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)研究(一)

1、現(xiàn)代教育技術(shù)支持下中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)研究一 內(nèi)容摘要 本文通過計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)教學(xué)媒體的比照實(shí)驗(yàn)，探索科學(xué)地應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)媒體，優(yōu) 化課堂教學(xué)， 促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)， 提高教學(xué)質(zhì)量的方法和模式， 為現(xiàn)代教育技術(shù)支持下的中 學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革提供參考依據(jù)。研究結(jié)果說明：科學(xué)地應(yīng)用數(shù)學(xué)CAI能優(yōu)化教學(xué)過程，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。本文還就如何有效開展數(shù)學(xué) CAI進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞教育技術(shù)；數(shù)學(xué) CAI；改革一、課題研究背景、目的與依據(jù)一背景與目的21 世紀(jì)， 人類面臨著文明史上的又一次大飛躍 -由工業(yè)化社會(huì)進(jìn)入到信息化社會(huì)，世界各國面臨著更為劇烈的國際競爭， 實(shí)際上是經(jīng)濟(jì)實(shí)力的競

2、爭， 科學(xué)技術(shù)的競爭， 歸根到底是人才 的競爭， 而人才取決于教育。 因此， 世界各國對(duì)教育的開展及信息技術(shù)在教育中的應(yīng)用都給 予前所未有的關(guān)注， 并采取措施試圖在未來的信息社會(huì)中讓教育走在前列， 以便在國際競爭 中立于不敗之地。面對(duì)這種形勢，陳至立部長強(qiáng)調(diào)指出：" 要深刻認(rèn)識(shí)現(xiàn)代教育技術(shù)在教育教學(xué)中的重要地位及其應(yīng)用的必要性和緊迫性， 充分認(rèn)識(shí)應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù) 和社會(huì)開展對(duì)教育的要求，是教育改革和開展的需要。"呂福源副部長也在屢次講話中強(qiáng)調(diào)要把現(xiàn)代教育技術(shù)與各學(xué)科整合作為深化教育改革的"突破口 "。因此， 探索如何應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)深化教育

3、改革，是擺在我們教育工作者面前的一項(xiàng)十分緊迫而又重要的課題。 從我國中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀來看， 依然大多采用傳統(tǒng)方式教學(xué)， 其存在的突出問題： 一是課堂 教學(xué)效率低，對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)不夠；二是缺乏理想的教學(xué)媒體，使某些概念難以描述清楚； 三是無法及時(shí)反應(yīng)，難以實(shí)現(xiàn)因材施教；四是重教輕學(xué)，不利創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。因而，科學(xué) 地運(yùn)用現(xiàn)代教育媒體， 促進(jìn)教學(xué)整體優(yōu)化， 改革傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式， 是深化教 育改革的需要，也是擺在我們面前的迫切任務(wù)。本課題實(shí)驗(yàn)旨在探索科學(xué)地應(yīng)用數(shù)學(xué)CAI的優(yōu)勢，優(yōu)化課堂教學(xué)過程，改善數(shù)學(xué)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)，提高學(xué)生數(shù)學(xué)能力，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量的方法和模式，以便

4、更好地指導(dǎo)今后的教學(xué)實(shí)踐。二實(shí)驗(yàn)依據(jù)1、傳播學(xué)理論。 按照傳播學(xué)理論， 教學(xué)過程也是一種傳播現(xiàn)象， 一切用于教學(xué)的傳播媒介， 都必須從傳播的有效性出發(fā)， 選擇適當(dāng)?shù)姆绞椒椒ǎ?使信息接收者易于接受和領(lǐng)會(huì)。 傳播學(xué) 的有效性理論對(duì)于我們研究計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為傳播信息的媒體在教師和學(xué)生之間傳 遞教學(xué)內(nèi)容的數(shù)量、速度和有效性具有非常重要的指導(dǎo)意義。2、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。該理論認(rèn)為，知識(shí)不能從一個(gè)人遷移另一個(gè)人，而是學(xué)習(xí)者在一定 的情境即社會(huì)背景下，借助他人包括教師和學(xué)習(xí)伙伴的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通 過建構(gòu)意義的方式而獲得。網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)環(huán)境使本理論的實(shí)施成為可能。3、數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)。數(shù)學(xué)教學(xué)

5、的核心是培養(yǎng)思維能力，包括思維的發(fā)散性、深刻性、批判 性、靈活性等。CAI以其到交互性強(qiáng)、運(yùn)算速度快、圖文音象并茂、及時(shí)反應(yīng)結(jié)果等優(yōu)勢為 學(xué)生提供了開展自我思維能力的空間。4、21 世紀(jì)對(duì)人才的要求。 ?中國教育改革和開展綱要?指出： "教育改革和開展的根本目的 是提高民族素質(zhì)， 多出人才，出好人才 "。為了能應(yīng)對(duì) 21 世紀(jì)的挑戰(zhàn)并適應(yīng)未來社會(huì)的開展， 要求學(xué)校培養(yǎng)的應(yīng)當(dāng)是具有更多發(fā)散性思維、 批判性思維和創(chuàng)造性思維， 即應(yīng)當(dāng)是具有高度 創(chuàng)新能力的創(chuàng)造型人才，而不應(yīng)當(dāng)是不善于創(chuàng)新也不敢于創(chuàng)新的知識(shí)型人才。二、實(shí)驗(yàn)方法、原那么與內(nèi)容一實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)對(duì)象：本實(shí)驗(yàn)選擇福州屏東

6、中學(xué)初二3班為實(shí)驗(yàn)班，初二 6班為比照班，兩班人數(shù)分別為53人和54人，其數(shù)學(xué)前測成績見附表13。2、教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)班采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，比照班采用傳統(tǒng)媒體教學(xué)。3、實(shí)驗(yàn)變量及其控制： 1 自變量：教學(xué)媒體的運(yùn)用方法。 2因變量：學(xué)期末兩班學(xué)生接受 同一份測驗(yàn)的成績。 3干擾變量的控制：實(shí)驗(yàn)班與比照班學(xué)生數(shù)量、根底、師資力量根本 相當(dāng)，教材、課時(shí)、作業(yè)、測試內(nèi)容、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)完全相同；在實(shí)驗(yàn)過程中，不讓學(xué)生知道在 參加實(shí)驗(yàn)。4、數(shù)據(jù)分析處理：本實(shí)驗(yàn)采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的不相等實(shí)驗(yàn)組與控制組前測后測設(shè)計(jì)，并采 用獨(dú)立樣本的 Z 檢驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。二實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作原那么 根據(jù)現(xiàn)代教學(xué)理論、數(shù)學(xué)學(xué)

7、科的特點(diǎn)和本實(shí)驗(yàn)要求，在實(shí)驗(yàn)中我們堅(jiān)持以下三大教學(xué)原那么： 一是效率原那么。 CAI 的目標(biāo)是解決傳統(tǒng)教學(xué)所面臨的低效問題。因此，必須在教學(xué)時(shí)間、精 力，費(fèi)用投入相對(duì)恒定的情況下， 追求最好的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果； 二是與傳統(tǒng)教學(xué)媒體優(yōu) 勢互補(bǔ)原那么。計(jì)算機(jī)具有交互性強(qiáng)、運(yùn)算速度快、圖文音象并茂、及時(shí)反應(yīng)結(jié)果等優(yōu)勢，但 并非所有的教學(xué)內(nèi)容都要用計(jì)算機(jī)， 有的內(nèi)容用傳統(tǒng)教學(xué)手段能很好解決， 就不必采用計(jì)算 機(jī)處理， 應(yīng)當(dāng)運(yùn)用 CAI 的優(yōu)勢克服傳統(tǒng)教學(xué)媒體的缺乏， 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)教學(xué)媒體的優(yōu)勢 互補(bǔ)； 三是以教師為主導(dǎo)、 學(xué)生為主體的教學(xué)設(shè)計(jì)原那么。 數(shù)學(xué)教學(xué)過程是教師和學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué) 的意義和價(jià)值

8、進(jìn)行合作性建構(gòu)的過程， 學(xué)生是認(rèn)知的主體， 是意義的主動(dòng)建構(gòu)者， 教師是學(xué) 生建構(gòu)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者，組織者、 引導(dǎo)者、 幫助者和促進(jìn)者，必須按照這個(gè)原那么來進(jìn)行教學(xué)設(shè) 計(jì)。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在教學(xué)中以 ?幾何畫板? 為根本軟件，并教會(huì)學(xué)生使用， 教師講課時(shí)可采用現(xiàn)有的工具軟件 如 Word,Powrrpoint 等作為輔助軟件， 把計(jì)算機(jī)技術(shù)融入到數(shù)學(xué)教學(xué)中 -就象使用黑板、 粉筆、紙和筆一樣自然、流暢。根據(jù)現(xiàn)代教育理論及課題實(shí)驗(yàn)的目的，我們構(gòu)建了數(shù)學(xué) CAI 的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，其過程如下列圖所示。其各環(huán)節(jié)的根本含義和內(nèi)容是：1、創(chuàng)設(shè)情景：良好的問題情景，可以激發(fā)學(xué)生的思維興趣，有效地激發(fā)聯(lián)想，喚醒長期記

9、憶中有關(guān)的知識(shí)、 經(jīng)驗(yàn)或表象， 為掌握新知識(shí)創(chuàng)造一個(gè)最正確的心理和認(rèn)知環(huán)境。 其方法和途 徑是：1在教學(xué)過程一開始，提出對(duì)一節(jié)課起關(guān)鍵作用的、富有挑戰(zhàn)性的、能夠激發(fā)學(xué)生 學(xué)習(xí)興趣的問題，以喚起學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)新課題的認(rèn)知沖突，誘發(fā)學(xué)生的求知欲。 2圍繞教學(xué)內(nèi)容的引入、遞進(jìn)、深化，充分利用多媒體計(jì)算機(jī)創(chuàng)設(shè)能啟迪學(xué)生思維的教 學(xué)情境。3圍繞教學(xué)環(huán)節(jié)的銜接、 轉(zhuǎn)折延伸， 創(chuàng)設(shè)能引起學(xué)生思考和情緒沖動(dòng)的教學(xué)情境。2、引導(dǎo)探究：數(shù)學(xué)學(xué)科的高度抽象、形式化的特點(diǎn)，決定了學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中，要 真正地理解并掌握數(shù)學(xué)， 進(jìn)而領(lǐng)悟數(shù)學(xué)中的精神和思想方法， 必須要經(jīng)歷一個(gè) "再創(chuàng)造 "

10、;的過 程。CAI為學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)營造了一個(gè)理想的環(huán)境，在數(shù)學(xué)CAI課上，學(xué)生可以觀看教師演示或通過自己的動(dòng)手操作，從動(dòng)態(tài)中觀察、探索、歸納，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，得出結(jié)論，實(shí)現(xiàn)了對(duì)知 識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)。 這對(duì)開展學(xué)生的認(rèn)知能力， 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力， 提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)是大有裨 益的。3、組織交流：數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需要交流，這是數(shù)學(xué)教學(xué)過程中不可無視的重要環(huán)節(jié)。因?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不僅需要聽， 而且更需要自己做和說， 有時(shí)機(jī)探究觀察， 交流數(shù)學(xué)概念或原理的形成 過程和答案。 一堂好的數(shù)學(xué)課， 應(yīng)該是在教師的組織下全體學(xué)生積極參與教學(xué)過程的課，是師生之間、 生生之間通過討論、 交流而取得對(duì)知識(shí)本質(zhì)共識(shí)的課。 這樣的課堂上，

11、學(xué)生的思 維處于高度運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)， 知識(shí)便在教師指導(dǎo)下， 通過交流反應(yīng)， 學(xué)生自己主動(dòng)建構(gòu)方式而獲得。4、變式訓(xùn)練：學(xué)生在探究、交流中獲得的初步概念與技能，只有通過深化和熟練，才能切 實(shí)掌握和應(yīng)用， 變式訓(xùn)練就是使之深化、 熟練的根本環(huán)節(jié)。 通過變式訓(xùn)練一是有助于排除非 本質(zhì)特性的干擾、 容易混淆情況的干擾和復(fù)雜圖形背景的干擾， 同時(shí)還可提高新舊知識(shí)的可 分辨性；二是擴(kuò)大了概念、公式、定理、法那么應(yīng)用的范圍，有助于提高學(xué)生的概括能力；三 是擺脫了 "示范 -模仿 -練習(xí) "的習(xí)題訓(xùn)練單一模式， 有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、 靈活轉(zhuǎn)換、 舉 一反三的能力，促進(jìn)發(fā)散性思維的開展。5、歸納小結(jié)： 本環(huán)節(jié)是對(duì)已經(jīng)得到的新知識(shí)或概念進(jìn)行進(jìn)一步的疏理、 概括、歸納和強(qiáng)化。 即通過必要的講解或設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生對(duì)獲得的新知識(shí)和新技能適時(shí)歸納出帶有一般性的結(jié)論， 使其納入學(xué)生原有的知識(shí)系統(tǒng)，或?qū)υ兄R(shí)系統(tǒng)進(jìn)行改造、擴(kuò)充、提高，使之包容它