數學實驗教學整合研究論文

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一、課題的現實背景及意義

著名數學家和數學教育家G•波利亞曾經精辟地指出：“數學有兩個側面，一方面是歐幾里得式的嚴謹科學，從這個方面看，數學像是一門系統的演繹科學；但另一方面，創造過程中的數學，看起來卻像一門實驗性的歸納科學?！比罩屏x務教育《數學課程標準》中也明確指出：“學生的數學學習內容應當是現實的、有意義的、富有挑戰性的，這些內容要有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等數學活動?！瓌邮謱嵺`、自主探索與合作交流是學生學習數學的重要方式?！钡?，在當前的初中數學教學中，教師往往過分強調形式化的邏輯推導和演繹推理，注重形式化結果的呈現與確定，而忽視探索數學知識形成過程中的實踐活動，忽視引導學生通過數學實驗進行大膽猜想、驗證猜想并創造性地解決問題的過程。即使有少數教師認識到了初中數學實驗教學的重要性，并在課堂教學實踐中進行了大膽的嘗試，但由于缺乏初中數學實驗教學的相關理論支持與經驗總結，教學效果也不甚理想。

當前，現代信息技術的發展已經對初中數學教學和數學學習方式的改變都產生了重要的影響，我們應當“把信息技術作為學生學習數學和解決問題的強有力工具，致力于改變學生的學習方式”，有意識地把信息技術與初中數學實驗教學相整合，利用信息技術為學生提供“多元聯系表示”的學習環境；發揮信息技術在文本、圖形、圖像、動畫、視頻、聲音等多種媒體集成方面的優勢，創設圖文并荗、動靜結合、聲情融會、視聽并用的數學實驗環境，以利于初中生開展數學實驗并獲得成功。同時，利用信息技術的交互學習功能，讓學生現場計算、現場畫圖、現場證明，使數學研究、學習的方法從原來的紙筆加思維的模式發展到計算機加思維的模式，更有利于展示數學的思維過程，培養學生自主學習的意識和創新能力。

二、國內外關于同類課題的研究綜述

在西方發達國家中，數學實驗已經成為中學數學教學中常見的課堂教學形式。美國的中學內有專門的數學實驗室，英國的中學數學教材中也有許多的實驗材料，他們經常讓學生利用信息技術去做“數學實驗”，進而“發現”數學結論。

在我國，《數學課程標準》中提出了開展數學實驗的要求，新課程初中數學教材中也出現了諸如“想一想”、“看一看”、“做一做”等數學實驗的內容。江蘇省揚州市竹西中學的張曉林老師進行了“初中數學實驗課的教學設計及操作研究”，浙江省溫州市教研室的胡敬民老師進行了“初中數學教學中數學實驗的研究”。但是，這些實驗研究主要是探索了初中數學實驗課的教學設計和初中數學教學中開設實驗課的一般性操作。對如何將信息技術融入到初中數學實驗教學的過程之中，如何利用現代信息技術的交互性，在初中數學實驗教學中突出學生的主體地位，發揮學生的主觀能動性，培養學生自主學習的習慣和創新意識等問題，涉及得很少。因此，本課題在全面推進初中數學課程改革、探索現代信息技術與初中數學實驗教學的有效整合中，具有很豐富的實踐意義和理論價值。

三、課題研究的理論依據

1．數學“再創造”的學習理論。

荷蘭著名的數學教育家弗賴登塔爾認為：“數學教學方法的核心是學生的‘再創造’?！彼J為在數學教學中，教師不必把各種概念、法則、公理、定理全灌輸給學生，而是應該創造適合的條件，提供很多作為知識載體的具體情境，讓學生在實踐中，自己“再創造”出各種數學知識。我們在初中數學課堂教學中，借助現代信息技術為學生創設一個“再創造”的學習環境，讓學生學習數學的過程置身于一個“數學實驗室”之中，學生可以觀察并嘗試錯誤、可以發現并進行猜想，有助于學生在具體的環境中養成“用數學”的習慣，克服他們學習數學而不應用數學的弊病。

2．《數學課程標準》的新理念。

《數學課程標準》指出，現代信息技術要“致力于改變學生的學習方式，使學生樂意并有更多的精力投入到現實的、探索性的數學活動中去?！蔽覀儼研畔⒓夹g與初中數學實驗教學相整合，正是把信息技術作為學生學習與探索數學知識的有力工具、作為發展學生的理解和興趣的重要手段，讓學生由“聽數學”轉為“做數學”，從被動接受變為主動建構，從而使學生學會思考、學會學習、勇于創新。

四、課題研究的內容與預期目標

1．課題研究的主要內容。

(1)信息技術與初中數學實驗教學整合的理論體系的研究。包括信息技術條件下開展初中數學實驗教學的可行性研究，信息技術與初中數學實驗教學整合效果的分析研究，以及信息技術條件下的初中數學實驗教學的評價方式的研究。

(2)基于現代信息技術條件下的初中數學實驗教學的教學策略與教學模式的研究。包括初中數學實驗課的組織策略，借助信息技術營造初中數學實驗情景的策略，以及利用信息技術進行教學對話與師生交互實驗的組織方式的研究。

(3)現行初中數學教材中適宜借助信息技術開展數學實驗的學習內容的選擇與確定，初中數學實驗課的教學課件的設計原則與方法研究，初中數學實驗課的學習積件的制作與共享方式的研究。

2．課題研究的預期目標。

本課題研究的預期目標是：運用新課程理念和數學“再創造”的學習理論，通過教學實踐與實驗研究，努力探索信息技術與初中數學實驗教學相整合的理論與方法，總結歸納信息技術條件下的初中數學實驗教學的教學模式與評價方式，設計一批初中數學實驗課的教學課件與學習積件，為廣大初中數學教師參與數學課堂教學改革、嘗試初中數學實驗教學提供豐富的理論基礎與實踐經驗。

五、課題研究的方法與步驟

1．課題研究的主要方法。根據上述的研究目標和研究內容，本課題主要采用文獻資料法、行動研究法和經驗總結法。

(1)在研究初期，通過查閱文獻資料，了解國內外此項研究的最新動態和相關課題的研究成果，收集與本課題研究相關的理論資料。

(2)采用行動研究的方法，逐步完成基于現代信息技術的初中數學實驗課的教學設計與教學模式的實驗研究，完善借助于信息技術的初中數學實驗課的一般操作技術與評價體系。

(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、成效進行總結，探索出信息技術與初中數學實驗教學整合的一般途徑與方法，開發設計相應的教學資源，形成一批優秀的教學案例。

2．課題研究的過程及步驟。

(1)準備階段：2006年5月—2006年6月，搞好課題設計，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，查閱相關的文獻資料，了解國內外相關研究的動向及成果，培訓課題小組成員。

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

①2006年9月—2006年10月，確定適合借助于信息技術開設數學實驗的初中數學學習內容。

②2006年11月—2006年12月，按照確定的學習內容，編寫初中數學實驗課的教學設計，制作相應的教學課件與學習積件。

③2007年1月—2007年5月，組織課題小組成員利用教學設計、教學課件與學習積件，進行課堂實踐。

④2007年6月—2007年7月，針對課堂教學中出現的問題進行反思，并撰寫教學論文和教學心得。

(4)研究末期：2007年8月—2007年10月，組織課題小組成員進行實驗反思，整理教學設計與教學課件，總結信息技術與初中數學實驗教學整合的途徑與方法，收集部分優秀的教學案例，完成課題研究報告。

六、課題研究的條件分析

1．領導決策保障。我校領導具有極強的科研意識，十分重視教科研工作；本課題研究得到學校領導的高度重視，校長與教導主任親自參與課題實驗，學校必將從人力、物力和財力上給予大力的支持。

2．師資力量保障。承擔本課題研究的數學教研組連續兩次被評為區優秀教研組，教研組內有著濃厚的教科研氛圍和極強的科研能力；課題負責人胡榮進老師是區數學青年骨干教師，長期擔任校數學教研組長，撰寫的論文多次在省、市、區級評比中獲獎；課題組成員葉甘新老師是區數學學科帶頭人，多年擔任校教導主任和區數學教研大組組長，主持的區重點課題獲區二等獎；課題組其他成員均來自教學第一線，有著豐富的教學經驗和課改意識，有深厚的課題研究的能力基礎。

3．硬件條件保障。學校有專門的學生計算機房，即將建成多媒體教室，建立了校園局域網，開通了“校校通”，這些硬件設施為順利完成本課題研究提供了強有力的物質保障。

七、課題研究成果的展示形式

1．課題研究報告。

2．編撰《初中數學實驗課課堂教學設計集》，建立初中數學實驗課的教學課件與學習積件資源庫。

3．拍錄部分優秀教學課堂實錄，整理一批優秀的課堂教學案例。

4．編寫《“信息技術與初中數學實驗教學整合的研究”實驗論文匯編》。

八、課題研究的人員分工

組長：胡榮進，全面策劃，主持研究，主寫課題報告，負責八年級數學實驗課的具體實施與資料整理。

成員：余芳浩，收集研究資料、整理教學案例，負責協調人、財、物的保障。

葉甘新，組織理論學習，負責七年級數學實驗課的具體實施與資料整理。

徐衛華，做好活動記錄，負責九年級數學實驗課的具體實施與資料整理。

徐國紅，負責初中數學實驗課教學課件與學習積件資源庫的建設與調試。

參考文獻

［1］中華人民共和國教育部．數學課程標準［M］．北京師范大學出版社，2001年7月．

［2］侯立偉．信息技術利于數學實驗的開展［J］．數學教育學報，2006，15（1）．

［3］王旭媚．信息技術與數學學科教學整合的嘗試與思考［J］．數學教育學報，2004，13（2）．

［4］焦瑤光．基礎教育課程改革中的信息技術與學科課程整合：問題與對策［J］．電化教育研究，2004，12．