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《高中数学教学与信息技术整合的应用研究》结题报告
作者：
蒋美玲
来源：
访问量：
2014-12-25
课题负责人：柯志清
课题组成员：魏文斌 蒋美玲
摘要：信息技术的运用无疑为传统的数学教学带来了生机与活力，将抽象深奥的数学知识寓于直观而形象的感性素材中，使得教学更加生动活泼、富有特有的数学魅力，从而激起了学生浓厚的学习兴趣，实现了学生由要我学到我要学的转变。
一、研究的背景
《普通高中数学新课程标准》对信息技术与数学课程的整合做了具体的说明，这一说明为高中一线数学教师指明了探究方向，坚定了大家推进信息技术与数学课程整合的决心和信心。它鼓励教师去探索如何将现代教育技术与数学课程有机融合起来，切实的提高教学有效性；开发适合高中学校的的现代信息技术与数学学科教学整合的综合主题活动与实际案例，从而提高教学质量；对利用网络进行数学教学进行深入研究，并得到具体的实施方案；利用信息技术整合数学教学实践活动课程，为普通高中数学新课程的开展建立一个信息平台。
二、课题界定
高中数学教学：主要是指基于国家课程标准中规定的代数和几何内容的教学。
信息技术：是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。一切与信息的获取，加工，表达，交流，管理和评价等有关的技术都可以称之为信息技术。 它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。
三、国内外研究现状
1988，英国的教育和科学大臣贝克爵士提交了《教育改革法案1988》(the Education Reform Act 1988)，该法案增加了一门新的附加课程信息技术；代表着信息技术正式走上英国教育的历史舞台。1995年，英国正式把信息技术(IT)作为一门国家基础课程，从技术与艺术科目中分化出来，成为与历史、地理同等地位的课程；2000年，英国制定了《信息技术能力——2000课程标准》(Information Technology Capability Curriculum 2000)，这是指导小学展信息技术课程的教学大纲，是指导小学开展信息技术课程的重要文件。另外，自90年代以来，世界各个国家都在积极地进行着将发展的信息技术融入教育教学中来的研究。
1997年，由全国中小学计算机教育中心北京部的潘懋德老师最先以研究课题的形式在全国推广“信息技术与学科课程整合”的想法，从此以后，各部门和各学校在这一课题上都进行了积极地探索与实验。1996年，全国中小学计算机教育研究中心推广了软件“几何画板”，它是一个数学、物理通用的教学软件，能够提供丰富而方便的创造功能，使教师可以随心所欲地编写出自己需要的教学课件。随后，由中国科学院院士，也是著名的数学家、数学教育家、计算机科学家、科普作家的张景中教授主持策划，由李传中教授设计开发了“Z+Z”智能教育平台，其中包括了与北师大新世纪版数学教材配套使用的教学资：库以及《初中代数课件锦集》、《超级画板100实例》、《三角函数课件锦集》、《平面几何课件锦集》，这对教师进行信息化教学起了很大的帮助作用。两千年10月，教育部部长陈至立在“全国中小学信息技术教育工作会议”上发表重要讲话，代表政府首次提出“课程整合”的思想，提出要“努力推进其他学科教学与信息技术的整合”，从此，全国性以及全民性的课程整合热开始了。
2001年6月，教育部颁发了《基础教育课程改革纲要(试行)》，当中再次强调：促进学科课程与信息技术的整合，充分发挥信息技术的优势，逐步实现学生的学习方式、师生互动方式、教学内容的呈现方式和教师的教学方式的变革，为学生提供实用方便的学习工具以及有趣可行的教育环境，从而利于学生的学习方式和发展[2]；近几年我国在新课标实施过程中也十分重视信息技术与学科教学的整合，但就目前的实际情况看还不能够深层次、全面、系统地利用现代信息技术来构建有效教学，还有很多问题有待实践和研究。
四、研究内容
（一）通过调查，获取教师们使用信息技术的现实状况；
（二）通过实践，将信息技术运用到高中教学中；
（三）通过同课异构，观察学生学习状况，统计学生学习效果，对比分析在信息技术支持下学生学习兴趣与学习效果与普通课堂的差异性。
五、研究过程
（一） 现状调研
我国《普通高中数学课程标准（实验）》课程理念部分指出“课程设计与实施应重视信息技术的运用，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力的工具”，经过多年的发展，我国不少中小学在教学中使用信息技术进行教学的频率大大提高，也陆续建成了一批的教育技术示范学校，但是我们仍旧发现在很多学校信息技术的使用仅仅停留在理论阶段，远远没有达到理想状况。
华中师范大学第一附属中学是一所享誉全国的优质高中，更是湖北省政府命名的全省唯一“窗口学校”，作为数学实习老师，我们对于这所学校的数学教学有了较全面的了解，我们佩服这里的老师，他们大都具有高尚的师德和优异的教研能力。然而，我们也观察到信息技术在数学教学中的应用仍然很有限，课堂授课中我们很少看到有使用信息技术进行辅助教学。我们禁不住疑惑，难道信息技术在高中数学的课堂实际教学中真的无用武之地。
1.调查对象
本次调查涉及华师一附中高一、高二、高三3个年级共约40名数学老师。
2.调查时间及方式
2013年11月14日至
3.调查内容
调查共分八个方面（1）基本信息；（2）高中数学教师对信息技术发展的认识；（3）高中数学教师对学生使用信息技术的要求；（4）高中数学教师对教学中信息技术作用的认识；（5）求高中数学教师对信息技术的需求及培训情况；（6）教师对网络环境下进行教与学的态度；（7）对政府、学校以及教师自身的建议；（8）关于高中数学教师对使用信息技术教学的其它建议。
（二）调查结果及分析
1.基本信息
本次调查共收回26份问卷，其中有效问卷21份。
教师性别男教师 15名，女教师6名；从教师年龄看20-29岁和50岁以上最少，各有2人，30-39岁以及40-50岁分别为10人以及7人；从教龄看，从教15年以下及以上的各占一半；从学历看，大多数为本科，共15人，另外硕士研究生有6人。
2.高中数学教师对信息技术发展的认识
考察教师对于信息技术发展的认识，我们主要从8个问题着手，对于第1题，教师对于网络学习的认识，85.71%的老师选择认识程度一般，认为自己非常了解的只有2人。
对于第2小题，针对有学校将iPhone、iPad用于教学的情况，只有一位老师表示赞同，其他均选择不赞同或无所谓，另外在调查过程中，个别年纪较大的教师问调查者：“这道题是什么意思？”虽然这些教师身处大城市的重点中学，但利用iPhone、iPad的教学是新生事物，不了解也是符合他们认知的。
问题3关于华师一附中新上线的校内数字资源门户，很多老师可能没有接受过这方面的培训，但恰恰是因为这一点，考察此项更能从侧面反映出教师对于信息技术的看法，结果此题有占23.81%的教师选择对于教学很有用，并经常使用，47.62%的教师选择“偶尔去，因为对教学帮助不大”，其他答题者选择“很少去”或“从不去”。从中我们可以看出教师对于数字资源门户的认识不够深入，使用很有限。
第4题问及教师在课堂中使用PPT情况，回答者中76.19%选择“偶尔使用”，经常使用的只占4.76%，第5题关于数学教学软件几何画板或超级画板的看法，选择“偶尔使用”和“几乎不使用”的老师几乎占了全部。
华师一附中的网络（包括无线网）已经覆盖所有教室，在第6题中教师选择“在课堂中经常使用网络”的只有1人，占4.76%，绝大部分老师在课堂教学中不使用网络。
在现实生活中，网络实现了资源共享、信息交换，已成为高中教师教学中不可缺少的一部分，第7题中教师使用网络学习的情况如图所示：
可见教师使用最频繁的是利用搜索引擎查找课件等学习资源，达到95.24%，另外约有三分之一的教师使用过中国知网查找电子文献、上网了解教育新闻以及浏览教育博客，而对于大多数教师而言，上网参与网络教研或利用博客发表观点的很少，可见，中学数学教师利用网络学习的情形比较集中，课件搜索占很大比例。
结合《普通高中数学课程标准》的要求，信息技术在以下11个方面运用的比较多：1、画函数图象，探索、理解函数性质，2、用二分法求方程的近似解，3、形象地呈现几何图形、空间几何体，4、帮助学生掌握程序框图、算法语句，5、处理数据，用统计软件解决实际问题，6、探索参数变化对三角函数的影响，7、展示动点的运动轨迹，8、实现解一次不定方程，9、了解计算机在自动推理和数学证明中的作用，10、进行迭代计算，11、与学生加强交流、增进感情。调查结果如图所示：
我们发现使用比例较高的四项是“画函数图像，探索理解函数性质”、“展示动点的运动轨迹”、“形象呈现几何图形、空间几何体”以及“探索参数变化对三角函数的影响”，分别达到80.95%、80.95%、66.67%、47.62%，其他如“计算机自动推理”、“迭代计算”以及“解一次不定方程”运用很少，只有1到2人使用过信息技术进行辅助教学。
3.高中数学教师对学生使用信息技术的要求
信息技术的使用不仅是教师的事情，更重要的是学生的参与，那么教师在教学中鼓励学生运用计算机、计算器等进行探索和发现的程度怎样呢，问卷表明“经常要求”学生使用信息技术的只占4.76%，选择“很少要求”和“从不要求”的几乎占了全部，可见教师对于学生使用信息技术的要求是极低，这对于培养学生的信息素养可能造成一定的不利影响。
4.高中数学教师对教学中信息技术作用的认识
现在普遍认为，信息技术对于课堂教学具有如下几项作用：1 有利于激发学生兴趣，2 有利于提高学生创新能，3、有利于呈现教学内容，4、有利于师生课堂互动，5、有利于评价学习过程和学习结果，6、有利于提高教师教学能力，7、有利于创造和谐的课堂气氛，8、有利于加强师生之间的交流，增进感情。在问卷的结果统计中，有超过一半的教师“非常同意”1和3，分别达到52.38%和61.9%，另外28.57%的教师“非常同意”4，而其他选项选择“非常同意”的教师均不超过20%，可见使用信息技术进行教学主要是提高了学生的学习兴趣，有利于教学内容的呈现，同时增强了课堂的互动。有意思的是，52.38%的教师“比较不同意”6即不认为信息技术教学”有利于提高教师教学能力”。
5.高中数学教师对于信息技术的需求及培训情况
本题从高中数学教师的软件需求情况考察他们对于信息技术的需求，这些软件主要有文字处理软件(如Word等)，数据处理软件(如Excel、SPSS等)，网络通讯软件(如Email、QQ等）等，调查结果如图所示：
由此可见基本办公软件Word、PPT、Excel及网络通讯软件QQ、Email等，大部分教师都已掌握，但是像数学绘图软件几何画板，超过一半的教师需要培训，更专业的软件如Mathematica、Maple，分别有61.90%和47.62%的教师选择了“不需要”。
6.教师对网络环境下进行教与学的态度
网络环境下的教学或许会成为将来教学的趋势，那么教师们怎么看待这一问题呢，结果95.24%的教师认为网络环境下教学可以作为数学教学的辅助方式，但不能替代传统数学教学方式。另外，选择“当前，在课余时间或是在常规课上我愿意尝试网络教与学”的教师占28.57%，而23.81%的教师承认“我并没有主动使用网络教与学的愿望”。说明教师们对于这一问题的看法趋于保守，网络环境下的教与学还停留在理论阶段。
7.教育信息化建设依赖于政府、学校还有教师的共同努力
关于对政府的建议中，超过一半的教师认为政府应建立和开发优质的基础教育资源库、网络学习平台，并且向高中数学教师免费提供电子图书、电子期刊等资源，占比为61.9%，还有33.33%的教师认为针对教师需求，政府应该有效组织信息技术培训，持其它意见的教师则不多。
对于学校的建议中，也有超过一半的教师认为需要加强信息化教学软硬件建设，建立健全校园信息化平台，而且学校应出台措施支持教师使用信息技术教学和研究，鼓励教师用网络发表观点等。
在对教师自身的建议中，76.19%的教师认为教师应该尽快转变教学观念，积极迎接信息技术的到来，及时学习新课程理念，与时俱进，此外42.86%的教师认为，在日常教学中，尽量多使用信息技术，提升自己的教育教学技术和教学水平。可见教师们认为教学观念的改变对于促进信息化教学十分重要。
8.在调查中我们发现，有些教师对于高中数学教师使用信息技术的现状还提出了其他宝贵意见和建议，如有教师认为“应该多使用信息技术来备课，获取资源，另外课堂教学要根据实际需要而定，不要为追求技术而用技术”、也有的教师实事求是地指出“高中数学教师使用信息技术很少，建议学校和政府多倡导数学老师在适当的教学中，尽量使用信息技术教学”，“多提倡，多培训，鼓励老师的使用；给出时间，要求老师必须经常使用”，尤其是一位特级教师指出两点“一、教师尽最大努力掌握信息技术的工具，越多越会越熟越好；二、要恰当辅助使用，不要为使用而使用”。可以看出教师们总体是支持在课堂教学中使用信息技术的，并且给出了很好的建议，另外他们很清醒的指出课堂教学要根据实际需要而定，不要为了追求技术而使用技术，可谓一针见血。
（三）调查总结
校长信箱：hsyxb01@163.com 邮编：430223
学校地址：湖北省武汉市东湖高新技术开发区汤逊湖北路特1号
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