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小學數學與信息技術整合調研報告
一、信息技術與數學學科整合的意義與背景分析：
《基礎教育課程改革綱要》中明確提出：要“大力推進信息技術在教學過程中的普及應用，促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革，充分發揮信息技術的優勢，為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具。”這一觀點，順應了信息科學發展的潮流——信息技術與其他學科教學的整合，即把信息技術發展的成果應用到當代教育實踐之中，是當前我國信息技術教育信息化進程中的一個熱點問題，又是全面實施新課程改革的一個重要內容。
根據“課程整合”的理念，將信息技術與其他學科，或者與實際的社會生活問題進行整合，拓寬學生解決問題的思路，培養學生使用信息技術的意識和興趣，培養學生的創造精神和實踐能力，真正發揮信息技術對教育的變革性推動作用。
采取整合方式，把信息技術作為工具和手段滲透到其它學科的教學中，把信息技術與學科教學整合在一起，這也是我國信息技術課教學將來的發展方向。
我校擁有一個覆蓋全校的校園網絡，所有教室都有計算機—實物展示臺組成的多媒體系統，先進的硬件建設為實驗得以開展提供了基礎和保障。
本課題將針對這些現狀來進行信息技術與數學整合的研究。
二、信息技術與數學學科有效整合實驗的目標：
1、通過本課題的研究，把信息科技更好地融入學科課程教學之中，并致力于相關學科課程教學與信息科技的整合研究，促成教育觀念和教育方式的革新;建構現代信息科技環境下的新型教學模式與新型教學結構，以新型教育學習理論為指導，創建理想的教學環境;
2、通過本課題的研究，培養學生獲取、處理、利用信息的技能素養，并以此為契機，培養學生自主發現、自主探究的學習精神，協同合作與實踐創新的學習能力;在充分尊重學習主體作用的前提下，激發學習興趣并促成動力支持下的良性循環。
3、通過本課題的研究，使教師熟練掌握并運用現代信息手段，進一步優化教師的教學行為，基本形成一支有現代信息素養的科研型的師資隊伍。
4、通過研究，基本構建起以學校校園網為信息平臺和信息載體的學科資源教育網，達到信息共享和資源共享的目的。
5、通過課題研究，深入探討有效整合信息技術與數學學科的內容和方法，并形成一定數量的信息技術與數學學科整合的經驗材料。
三、研究內容
1、研究利用信息模擬技術描述學科內容;利用信息模擬技術研究學科課程教學中不同條件、不同過程控制下的多樣性結果;利用信息模擬技術研究學科課程教學中現實條件下不可控項的可控化;利用信息模擬技術研究學科課程教學中不可實現內容的現實化(虛擬化);利用信息模擬技術研究學科課程教學中資源利用的合理化和最優化。
2、探究教育過程中各學科知識的融合，網絡環境下的信息技術與課堂教學中，充分強調各學科之間的整合，將更加重視各學科知識之間的滲透與融合，借助網絡達到對各科學的知識的更深層次的把握。
四、研究過程和實施步驟
(一)加強師資培訓，提高教師素養。
1、加強教師對教育理論的學習、對教學經驗的積累。聘請專家學者來校講座。利用網絡資源進行閱讀、學習有關知識。課題組定期分發教育科研信息摘編。利用請信息技術人員對學科教師進行信息技術的再培訓和輔導，提高技術水平。
2、繼續提高全體教師的信息技術素質。目前，我校的大部分教師能使用PowerPoint、Word等來為自己的教育教學工作服務，有的教師已經掌握了用FrontPage、Dreamweaver、Flash等軟件。我校將繼續進行有關信息技術的專業基本功的培訓，力爭普及與提高。
3、創設情境，為教師提供研究的平臺。學校將組織全體教師參加網頁制作培訓、課件制作評比等。青年教師現場制作課件與課堂教學評比活動，拓展教師網上搜集信息、運用教學實踐與課堂教學整合的空間，推動青年教師上網搜集、處理、整合信息的能力。開展教師“網上論壇”評比活動。發揮網絡技術的作用，進行開放的、動態的交流方式，促進全體教師網絡技術水平的提高。
(二)以應用為目的，探索整合方式。
1、信息技術與教學內容、教學方式的整合。
(1)信息技術與教學內容的整合
信息技術的引入和廣泛應用，無疑是注入了時代活水。通過網絡，可以為學生提供豐富的資源，最大限度的擴充教學知識量，使學生跳出只學課本內容的局限性。在課前可將相關資源作一些整理，保存在文件夾下或學校局域網絡上，讓學生訪問該文件夾或網站去獲取有用信息。隨著學生信息水平的逐漸提高，可為學生提供網址，搜索引擎等，讓學生通過網絡搜集素材。
(2)信息技術與教學方式的整合
教師充分利用各種素材編制適合自己教學的演示文稿和教學課件，形象地演示其中某些難于理解的內容，或用動畫等展示動態的變化過程和知識的形成過程，或用外接傳感器來演示一些當時當地無法看到和無條件演示的現象，幫助學生理解所學知識。另外，我們將有意識地讓學生自己去查閱資料或進行社會調查，把學習由課內延伸到課外，不僅開闊學生的知識視野、豐富了課余知識，并且培養學生自主探求知識的能力，提高學生搜集和處理信息的能力。
2、深入鉆研教材，選擇合適的內容，精心設計整合方案，夯實整合的基礎。
針對整合的跨學科特點，在實驗的設計中我們做了以下工作：
(1)選定內容，做好準備工作。
由于是信息技術與學科教學的整合，是用信息技術來學習知識，所以要求師生的信息技術素養都要有一定的水平。我們分工合作：老師確定整合的學科內容，信息技術老師負責培養學生用信息技術來學習的基本技能與習慣養成。
我們將把研究對象分成低、中、高年級三個年級段，根據不同年齡段的學生進行信息技術與教材內容的整合，各課題組成員對本年級段的教材內容，慎重篩選，確定能夠整合的教學內容。內容細化到某一單元的某一特定內容的某一片段。課題組將整合內容系統整理，列出目錄，制定整合方案。
(3)研討方案，形成整合設計。
在網頁制作和教案設計方案初定后，我們將請課題組成員反復研究、討論整合的教學結構的可行性與科學性，最后拿出集大家智慧于一體的、較成熟的整合方案。
(4)實踐設計，完善整合方案。
理論需要實踐的檢驗。課題組成員進行研究課的實驗。全體人員根據現場的教學反映，進行剖析與評價后，再進行改進后的實驗驗證，直至達到令人滿意的效果。
(5)實施過程性的評價方式
實驗評價實施的過程是：確定對象與目標，設計和發布量表，然后處理分析和綜合評價，最后及時反饋。
實驗過程的評價和評價內容的設計都有很大優勢，還可以利用多媒體網絡技術記錄和收集學生學習過程的信息，幫助學生實現過程性評價。
(三)開展實施“整合”的學科教學平臺與資源庫建設的實踐與研究。
開發專題教學資源網站是實施整合、開展信息學習最有效、最具可操作性的一種模式。我們將高度重視各學科的教學資源庫建設。要求教師們努力收集、整理和充分利用網絡上的已有資源，進行合理的運用。在必要時由教師自己開發研制。形成電子素材庫、電子教案、電子題庫、網絡課件等形成學科資源網站，進行相關網站或子頁的鏈接、導航，達到信息共享和資源共享的目的。
五、課題研究的結果及結論的形成
1、構建信息技術與數學學科整合教學的基本模式
(1)實驗發現模式
實驗發現模式是指教學過程在教師引導下，讓學生利用信息技術，結合教材內容，自主地參與實驗和發現過程的教學模式。這種教學模式在教學中主要適用于概念、法則、公式、定理、例題等知識形成過程的教學，體現學生參與發現過程的主體地位，注重了發現知識策略和方法的培養。其中“實驗”可以有測量、計算等。在這種教學模式中,加強了創新思維和能力的培養，在整體結構上突出了“猜想”的環節，而這正是數學發現中的基本策略和途徑。在這兩個環節中把形象思維、直覺思維、邏輯思維的訓練與培養結合起來，體現了數學的兩重性。根據教學內容和條件它可以采用多種教學設計，教學形式可以一人一機，兩人一機，也可以利用計算器網絡分合結合地教學。它為學生知識、能力、個性的充分發展，培養創新精神和實踐能力開拓了廣闊的天地。
(2)開放探索模式
開放探索模式是指教學過程中，讓學生利用現代信息技術，在一個數學問題在解決以后，引導學生發散思維，在一個開放的環境中，變化條件、變化結論、尋求一題多解，一題多變，發現共同的規律或新的結論自主地去探索的教學模式。根據教學條件它可以采用多種形式，它是培養學生創新精神和能力的重要途徑。這種教學活動可以引導學生之間、師生之間開展討論，把課上教學和課外活動結合起來。
(3)應用探究模式
數學知識的應用是培養創新精神和能力的另一個重要途徑。而數學建模是解決實際問題的基本思路，也就是從實際問題出發，通過認真審題，去粗取精，弄懂題意，聯想有關的數學知識，建立相關的數學模型，把實際問題轉化為一個數學問題。通過對這個數學問題的求解，然后再回到實際問題中去。數學建模的意識、思路和能力是創新教育的重要組成部分，我們應當強化這種意識和能力。
2、通過信息技術與數學學科整合實驗，培養了學生的學習興趣，促進了學生自主探究意識、創新意識和合作意識的發展。
通過信息技術與數學學科整合實驗，學生在問題的情景中積極探索，在運動變化的過程中發展思維，可以使教學內容化難為易，以靜窺動，以動馭靜，揭示事物的本質和內在規律，有助于學生對數學內容的深刻理解。同時，又可以拓寬學生的思路，使之在更廣闊的背景下理解和運用所學的數學知識。比如，為學生提供了數學實驗的條件，為學生自己動手操作、 親自參加數學實驗和跨時空實驗提供了技術支持。學生可以在數學對象的多種表示形式之間進行自由轉換，游刃有余，獲得更多的信息和解決問題的方法，能夠在建構知識和探索問題中培養創新意識和合作意識。
3、通過課題研究，提高了教師的信息技術素養，促進了教師專業化發展。
在三年的研究過程中，通過各種培訓和學習，教師更加靈活和熟練的掌握信息技術設備和應用技能。所有教師建立了自己的博客，主動參與區教育局的網上互動教研;所有的教師基本熟練地掌握了多種辦公軟件、媒體處理軟件，極大地提高了教師利用網絡選取素材，處理素材和應用素材的能力，為教師更加深入的開展課題研究打下了堅實的基礎。
4、在課題研究的過程中，學校積累形成了內容豐富的校級資源庫，包括課件、論文、教學設計、教學錄像等多方面內容。利用校園網絡，教師將日常教學中積累下來的各種素材歸類上傳到網站，共享教學成果和經驗。利用校園網站，教師非常方便的查詢和調用各種素材，達到了信息共享和資源共享的目的。
5、形成了科學、合理、高效利用信息技術進行整合的原則。在實驗過程中，我們發展教師需要選擇合適的內容和方法，合理地利用信息技術。
利用信息技術把重點、難點的內容設計的更加醒目，或讓“固定的”幾何圖形運動起來，提供豐富的感知信息，可以刺激學生的視覺和聽覺，激起他們的學習興趣，促進他們積極思考。通過動畫模擬，解除了傳統教學中學生憑空想象、難以理解之苦.他們積極思維，尋找圖形中的內在聯系和進行公式推導的能力大為加強。
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