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新课程下信息技术促进初高中数学衔接的问题研究开题报告


新课程下信息技术促进初高中数学衔接的问题研究开题报告
数计学院 05 级教育硕士 陈晶磊 学号 JS05060

一、研究的背景和意义 (一)研究背景 21 世纪中国的课程改革正在各个省市轰轰烈烈地进行着。02 年我省初中数学进入课改, 今年秋季我省高中数学也将进入课改。 这将是我省第一批初高中都实行新课程的学生, 虽然 新课程中的初高中教材的严重脱

节, 已有所改进, 但其中还有知识的断裂层, 某些基础知识, 在两个教材中都很薄弱,没有衔接好,如因式分解初中新教材删除了十字相乘,而在高中解 题中这却是十分常用也十分便利的分解方法,但在高中教材中却没增加这个内容;再如,初 中北师大版实验教材几何“证明”部分安排在八年级下学期,而此之前一直是让学生“说明 理由” ,这造成学生的平面几何演绎证明能力较弱,说理逻辑性较差,而这些却是高中数学 学习中非常需要的。而且高中新教材将融进近代、现代数学内容,如数学史、对称与群、矩 阵与变换并加强向量的应用等, 精简整合传统高中数学内容, 如删减烦琐的计算和人为技巧 化的题目和过分强调细枝末节的内容,与现行教材相比,教学内容将增多,教材明显变厚, 与义务教育初中阶段的课程相比, 其教学容量和教学难度大为提高; 再有, 初中数学研究数、 式及平面图形,大多通过直观的描述性定义来了解介绍,而高中数学则要求对数学概念、定 理要作较严格的定义与推导。 同时学生初中的学法与学习习惯也不再能适应高中的数学学习 要求,初中学生学习,在很大程度上依赖教师上课讲,课后反复练,依赖家长督促,不习惯 于预习、复习,缺乏独立分析和解决问题的能力。因此,如何研究新教材,按照高中学生的 个性特点和认知结构,设计出指导学生高效率学习的有效方法,以使学生适应新教材,顺利 完成初高中数学衔接学习,培养学生自学、探索和创新能力,体现新课程标准的原则精神, 将十分紧迫地摆在我们面前。 与此同时, 以计算机与网络为核心的现代技术的不断发展, 正在越来越深刻地改变着我 们的生产、生活、工作和学习方式。2001 年 6 月,教育部颁发的《基础教育课程改革纲要 (试行) 》里提出, “大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课 程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动 方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和 有力的学习工具。 ”这个决定对于实施素质教育,培养创新型人才具有重要意义,将极大地 影响数学教育的现状,也为新课程环境下初高中数学的衔接提供了有利的条件。 (二)研究的目的和意义 1、有利于学生初高中数学的衔接。初高中数学相比,在教材内容、教学要求、教学方式、 思维层次,以及学习方法和学习习惯上都发生了突变,如何衔接初高中数学教学,提高 高中数学教学质量是一个十分重要的问题。信息技术与课程整合的教学模式为解决这个 问题提供了有效的途径。 2、营造良好的教学环境,提高教学效果,激发学生主体潜能和优化学生认知过程,培养学 生“做数学”的能力,用现代科技的最佳表现形式使学生的智力和非智力因素都得到发 展,促进学生素质的全面提高。 3、信息化的教学内容和方式融入数学教学的过程,能实现新的更高的教学目标,达到最佳 的教学效果。

总体而言,研究本课题的主要目的是:探求一种符合当今的高一新生的认知结构、能够 激发他们数学学习的热情、 促使他们尽快适应高中数学教材的教学模式, 并探究在该模式下 适合采取的教学策略。 二、相关领域的研究现状(文献综述) 1、 研究现状 信息技术与课程整合方面: 国外已十分普遍, 以多媒体计算机为主的现代化教育技术的应用在中小学十分普遍。 国 内 2000 年 10 月 ,教育部长陈至立在“全国中小学信息技术教育工作会议”上发表讲话, 提出要“努力推进信息技术与其他学科教学的整合” ,从而第一次从政府的角度提出了“课 程整合”的概念,因此, “课程整合”是教育改革中的一个新生事物,在我国正式提出才不 到三年,能自觉有效地把信息技术应用于数学教学的教师还是极少数。 在初高中数学新课程衔接方面: 由于国外中学的评价体制与我国不同, 因此在研究我国的初高中衔接问题时, 暂没有经 验可寻。国内这方面的研究开展的比较早,但仍处在实验阶段,没有可供全面甚至全校推广 的方案。2001 年后我国各个城市才陆续进行新课程改革,新课程下的初高中衔接全然是摆 在教师面前的新课题。就我省而言,虽然 02 年初中已经开始课改,但高中今年秋季才将进 入新课程,因此,在如何促进初高中数学新课程的衔接问题上,是很值得我们去研究的,特 别是如何利用信息技术来优化这个问题更是一个有意义的研究。 2、与数学有关的软硬件的开发应用 从硬件设备看主要是科学计算器、计算机,同时在少数学校,教室已接通了网络或配备 了便携式的图形计算器。 从软件平台看,现在已经出现了适合智能画图、快速计算、符号演算、自动求解、机器 证明并提供一定交互功能的多种数学软件平台。如国外的“ Maple” “Mathematica” 、 、 “Mathecad”等,在国内现在使用较普遍的“几何画板”和“Z+Z”智能教育平台。 利用“Maple”“Mathematica”“Mathecad”等可以迅速地画函数图形,求函数导数、 、 、 积分、方程的近似解。但这些平台主要为高等数学设计,且费用昂贵,不太适合在中小学推 广。 “几何画板” 是为平面几何设计出版的软件平台, 平面图形的智能画图与测量是它的优 势,通过我国广大教师的实践,它也可部分应用于代数、立体几何与解析几何的教学。96 年开始经教育部中小学计算机教育研究中心组织课题组研究和推广, 现在已经使用得较为普 遍。但它在代数、立体几何、解析几何的教学中的应用仍受到一定的限制,因此在数学教学 中的进一步使用受到局限。 “Z+Z”智能教育平台是由我国数学家张景中院士主持开发的数学教学平台。所谓 “Z+Z”即“知识”加“智能”的意思。它包含一个与现行教材配套的课件库,和一个支持 代数、三角函数、平面几何、立体几何与解析几何教学的开发课件的平台。随着新课程标准 的制定与课程的变化, “Z+Z”智能教育平台正在增加满足关于复数、微积分与概率教学需 求的功能。但该软件刚刚开始启用,相信很快会在全国各个学校普及使用。 3、目前与该课题有关的一些尝试和存在的问题 初高中的衔接问题历来是人们所关注的,从 90 年代至今有大批的教育人士在该领域做 研究。我通过对教育网站、学术期刊、教育书籍的浏览和阅读了解到已有的研究主要从以下 几个方面进行: 一是从教材内容对照方面, 二是从学生思维模式方面, 三是从学生学法方面, 四是从教师本身入手,包括教师的教法、教师观念等,五是从评价方式入手研究。每一个方 面都对高一新生的数学学习产生影响。虽说提出了各种对策,但似乎成效都不是非常理想。

而且随着教材和教学要求的不断变化,这个问题的研究在每个时期都有不同的答案。 近几年人们从不同的方面研究信息技术与课程的整合。 一个是关注利用信息技术如何改 变教学内容的呈现方式, 一个是关注利用信息技术如何改变学生的学习方式, 更多的体现自 主学习的教学理念(例如人机交互学习,网络环境下的小组学习与协作学习),再一个是关 注利用信息技术如何及时高效地收集教学反馈信息、作出科学评价、及时调整教学策略。而 将信息技术运用于初高中数学的衔接的问题研究这块还几乎是空白。 但要注意的是,从数学教学而言,如果仅仅把粉笔黑板的方式改为利用计算机的幻灯 片播放没有什么意义,多媒体对其它学科能够增加教学的生动性,但对数学教学而言,有 时不仅不需要还可能添乱。因此,对教材的深刻挖掘、对学生心理和认知结构的了解,是 我们教师使用多媒体辅助教学的重要前提。特别是在本课题研究中,多媒体的使用更是要 建立在对初高中数学教材的内容、 联系的深刻理解及对新高一学生特点的深入分析基础上。 三、研究的目标和主要内容 (一)研究的主要目标 运用现代教学理论与建构主义学习理论、认知主义学习理论,通过教学改革与实验,探 索信息技术与高一新课程整合的教学策略与模式, 开发相配套的教学设计与教学资源, 探索 利用信息技术促进初高中数学衔接的途径与方法,旨在培养学生的创新精神与实践能力,更 快地适应高中的数学教学,为接下来两年的高中学习打下坚实的基础。 (二)研究的主要内容 1、深入研究初中与高中新课程,找出他们之间的内在的联系。 2、研究初高中学生的不同的心理特征、思维模式和学习习惯,并结合初中和高一新课程, 研究筛选利用信息技术教与学能够更好帮助学生吸收新知识, 顺利完成初高中衔接的教学 内容。 3、研究在上述信息技术环境下的教学策略和教学模式,研究与信息技术整合的课程的教 学设计,教学环境设计,学习情境设计,学习资源设计,学生自主学习活动的设计,学生协 作学习活动的设计,教师指导性活动的设计,学习评价工具的设计等。 四、主要研究方法 1、 文献研究法 通过文献研究法可以帮助我们搜集现有的与课题相关的信息, 包括已有的研究成果、 达 到的研究水平、研究的方法、经验和问题等。同时这种方法也是我们跟踪和吸收国内外最新 动态的有效途径。 因此本文的研究需要尽可能全的搜集有关的文献资料, 然后加以整理和分 析。 2、行动研究法 行动研究法是在自然条件下进行实践,并对实践进行不断的反思,通过计划,实践,观 察,反思四个步骤进行。前两步是实践阶段,与正常工作任务一致,后两步是反思阶段,对 实践的结果进行观测,看任务完成得如何,然后寻找得失原因,制定出对策,以便指导下一 阶段的实践。这种方法的优点是使日常工作,改革,科研同步运作,教师又可以自行操作。 并要遵循螺旋式上升的规律。 最后根据研究整理出本课题的结论。 平时加强钻研教育技术理 论学习、促进与专业研究人员交流、强化自我反思与批判意识。强调在研究过程中,遵循行 动研究的准则,完成了2-3个循环,进行观察与反思,及时调整研究方案。 3、观察法 开设实验教学观摩课,观察、分析自变量、相关变量及无关变量的控制情况,掌握应变

量的变化情况,积累第一手资料,及时调整实验方案。 4、个案研究法 通过典型的课例作全面而深入的分析和研究, 提炼相关结果。 个案研究贯穿在其它的研 究类型中,使研究成果更加具有说服力。 5、统计法 统计法就是通过观察、调查和实验对所搜集的数据资料进行整理、计算、分析解释和统 计检验的原理和方法。 本文需要对试验的数据资料进行整理和分析, 对问卷的测量结果进行 统计检验,从而得出与高一新生学习相关的因素。

五、研究的条件和计划 1、研究的条件 我校已经对信息技术与课程整合进行了一段时间的研究,而且颇有成效。已经汇编了多 本的论文集。也有多篇在《福建中学数学》中发表,本人作为课题组成员,也已做了一些实 验, 特别是对初中各个年级的学生在信息技术与数学课程整合方面作了一些尝试, 对初中生 的心理形成,认知结构,学习习惯等都有一定的了解,而且今秋我校将在高一进行大规模的 信息技术与新课程整合的试验,这些对我要做的这个课题都有一定的帮助。 在硬件方面,学校的硬件设施在近两年也有不错的改善,多媒体教室,网络教室都有所 增加,这为本课题的研究奠定了良好的物质基础。 2、研究的计划 为了更好的完成任务,有必要制定详细的计划。准备从今天9份开始实施,预计在明年7 月结束,具体实施计划表如下 时间 2005年10月-2006年8月 2006年9月-2007年6月 阶段 准备阶段 实施阶段 内容 查找收集资料,学习相关的理 论知识和软件平台 对所带的高一新生采用信息 技术与课程整合的教学策略 与模式促进他们的初高中知 识的衔接. 对试验过程与结果进行总结 整理,并接受专家组审查鉴定

2007年7月-2007年12月

结题验收阶段

六、预期研究成果 1、开发设计出一系列有利于新课程下初高中数学衔接的结合信息技术的教学资源,包括教 学设计,课件设计等。 2、把我们的初步成果撰写成论文并且争取在核心期刊上发表 希望通过这一轮探究,掌握其方法,吸取经验,然后一方面推广到新一届高一新生,另 一方面为后两年的整合探究试验奠定基础。 3、把每一阶段的成果及时整理成文,争取在核心期刊上发表,与大家共享。 七、参考文献

[1] 中华人民共和国教育部制定.普通高中数学课程标准(实验)[ M ] .北京:人民教育出 版社,2003 年. [2] 严士健,张奠宙,王尚志.普通高中数学课程标准(实验)解读[ M ] .南京:江苏教育出版 社,2004 年第一版. [3] 喻平.走进高中新课改——数学教师必读[ M ] .江苏:南京师范大学出版社,2005年4 月第一版 [4] 杨小微.教育研究方法[ M ] .北京:人民教育出版社,2005年5月第1版. [5] 李谨.纵论信息技术与课程整合——何克抗教授访谈[J].中小学信息技术教育,2002, (9) [6] 文和,刘向永,徐万胥.信息技术与课程整合的内涵[ J ] .中国远程教育,2003,(5)

[7] 何克抗.信息技术与课程深层次整合的理论与方法[ R ] . 第二届全国中小学信 息技术学科教学研讨会会议内容 [8]王怀民.新课程信息技术与数学课程的整合[ J ] .课程整合,2005,(5). [9]罗诚.高中视野下的初中数学教学衔接[ R ] .深圳.2006年1月 [10]夏炎,钟晓丰.初、高中数学教学衔接初探[ J ] .苏州:中学数学.1996年11期


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