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一、課題的現(xiàn)實背景及意義

著名數(shù)學家和數(shù)學教育家G•波利亞曾經(jīng)精辟地指出：“數(shù)學有兩個側(cè)面，一方面是歐幾里得式的嚴謹科學，從這個方面看，數(shù)學像是一門系統(tǒng)的演繹科學；但另一方面，創(chuàng)造過程中的數(shù)學，看起來卻像一門實驗性的歸納科學?！比罩屏x務(wù)教育《數(shù)學課程標準》中也明確指出：“學生的數(shù)學學習內(nèi)容應(yīng)當是現(xiàn)實的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的，這些內(nèi)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(shù)學活動。……動手實踐、自主探索與合作交流是學生學習數(shù)學的重要方式。”但是，在當前的初中數(shù)學教學中，教師往往過分強調(diào)形式化的邏輯推導和演繹推理，注重形式化結(jié)果的呈現(xiàn)與確定，而忽視探索數(shù)學知識形成過程中的實踐活動，忽視引導學生通過數(shù)學實驗進行大膽猜想、驗證猜想并創(chuàng)造性地解決問題的過程。即使有少數(shù)教師認識到了初中數(shù)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(shù)學實驗教學的相關(guān)理論支持與經(jīng)驗總結(jié)，教學效果也不甚理想。

當前，現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)對初中數(shù)學教學和數(shù)學學習方式的改變都產(chǎn)生了重要的影響，我們應(yīng)當“把信息技術(shù)作為學生學習數(shù)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(shù)與初中數(shù)學實驗教學相整合，利用信息技術(shù)為學生提供“多元聯(lián)系表示”的學習環(huán)境；發(fā)揮信息技術(shù)在文本、圖形、圖像、動畫、視頻、聲音等多種媒體集成方面的優(yōu)勢，創(chuàng)設(shè)圖文并荗、動靜結(jié)合、聲情融會、視聽并用的數(shù)學實驗環(huán)境，以利于初中生開展數(shù)學實驗并獲得成功。同時，利用信息技術(shù)的交互學習功能，讓學生現(xiàn)場計算、現(xiàn)場畫圖、現(xiàn)場證明，使數(shù)學研究、學習的方法從原來的紙筆加思維的模式發(fā)展到計算機加思維的模式，更有利于展示數(shù)學的思維過程，培養(yǎng)學生自主學習的意識和創(chuàng)新能力。

二、國內(nèi)外關(guān)于同類課題的研究綜述

在西方發(fā)達國家中，數(shù)學實驗已經(jīng)成為中學數(shù)學教學中常見的課堂教學形式。美國的中學內(nèi)有專門的數(shù)學實驗室，英國的中學數(shù)學教材中也有許多的實驗材料，他們經(jīng)常讓學生利用信息技術(shù)去做“數(shù)學實驗”，進而“發(fā)現(xiàn)”數(shù)學結(jié)論。

在我國，《數(shù)學課程標準》中提出了開展數(shù)學實驗的要求，新課程初中數(shù)學教材中也出現(xiàn)了諸如“想一想”、“看一看”、“做一做”等數(shù)學實驗的內(nèi)容。江蘇省揚州市竹西中學的張曉林老師進行了“初中數(shù)學實驗課的教學設(shè)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(shù)學教學中數(shù)學實驗的研究”。但是，這些實驗研究主要是探索了初中數(shù)學實驗課的教學設(shè)計和初中數(shù)學教學中開設(shè)實驗課的一般性操作。對如何將信息技術(shù)融入到初中數(shù)學實驗教學的過程之中，如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)的交互性，在初中數(shù)學實驗教學中突出學生的主體地位，發(fā)揮學生的主觀能動性，培養(yǎng)學生自主學習的習慣和創(chuàng)新意識等問題，涉及得很少。因此，本課題在全面推進初中數(shù)學課程改革、探索現(xiàn)代信息技術(shù)與初中數(shù)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(jù)

1．數(shù)學“再創(chuàng)造”的學習理論。

荷蘭著名的數(shù)學教育家弗賴登塔爾認為：“數(shù)學教學方法的核心是學生的‘再創(chuàng)造’。”他認為在數(shù)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(yīng)該創(chuàng)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(chuàng)造”出各種數(shù)學知識。我們在初中數(shù)學課堂教學中，借助現(xiàn)代信息技術(shù)為學生創(chuàng)設(shè)一個“再創(chuàng)造”的學習環(huán)境，讓學生學習數(shù)學的過程置身于一個“數(shù)學實驗室”之中，學生可以觀察并嘗試錯誤、可以發(fā)現(xiàn)并進行猜想，有助于學生在具體的環(huán)境中養(yǎng)成“用數(shù)學”的習慣，克服他們學習數(shù)學而不應(yīng)用數(shù)學的弊病。

2．《數(shù)學課程標準》的新理念。

《數(shù)學課程標準》指出，現(xiàn)代信息技術(shù)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(xiàn)實的、探索性的數(shù)學活動中去?！蔽覀儼研畔⒓夹g(shù)與初中數(shù)學實驗教學相整合，正是把信息技術(shù)作為學生學習與探索數(shù)學知識的有力工具、作為發(fā)展學生的理解和興趣的重要手段，讓學生由“聽數(shù)學”轉(zhuǎn)為“做數(shù)學”，從被動接受變?yōu)橹鲃咏?gòu)，從而使學生學會思考、學會學習、勇于創(chuàng)新。

四、課題研究的內(nèi)容與預(yù)期目標

1．課題研究的主要內(nèi)容。

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

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

(3)現(xiàn)行初中數(shù)學教材中適宜借助信息技術(shù)開展數(shù)學實驗的學習內(nèi)容的選擇與確定，初中數(shù)學實驗課的教學課件的設(shè)計原則與方法研究，初中數(shù)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(yù)期目標。

本課題研究的預(yù)期目標是：運用新課程理念和數(shù)學“再創(chuàng)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(shù)與初中數(shù)學實驗教學相整合的理論與方法，總結(jié)歸納信息技術(shù)條件下的初中數(shù)學實驗教學的教學模式與評價方式，設(shè)計一批初中數(shù)學實驗課的教學課件與學習積件，為廣大初中數(shù)學教師參與數(shù)學課堂教學改革、嘗試初中數(shù)學實驗教學提供豐富的理論基礎(chǔ)與實踐經(jīng)驗。

五、課題研究的方法與步驟

1．課題研究的主要方法。根據(jù)上述的研究目標和研究內(nèi)容，本課題主要采用文獻資料法、行動研究法和經(jīng)驗總結(jié)法。

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

(2)采用行動研究的方法，逐步完成基于現(xiàn)代信息技術(shù)的初中數(shù)學實驗課的教學設(shè)計與教學模式的實驗研究，完善借助于信息技術(shù)的初中數(shù)學實驗課的一般操作技術(shù)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(jié)，探索出信息技術(shù)與初中數(shù)學實驗教學整合的一般途徑與方法，開發(fā)設(shè)計相應(yīng)的教學資源，形成一批優(yōu)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(shè)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(guān)的文獻資料，了解國內(nèi)外相關(guān)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(guān)論文。

①2006年9月—2006年10月，確定適合借助于信息技術(shù)開設(shè)數(shù)學實驗的初中數(shù)學學習內(nèi)容。

②2006年11月—2006年12月，按照確定的學習內(nèi)容，編寫初中數(shù)學實驗課的教學設(shè)計，制作相應(yīng)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(shè)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(xiàn)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(shè)計與教學課件，總結(jié)信息技術(shù)與初中數(shù)學實驗教學整合的途徑與方法，收集部分優(yōu)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(lǐng)導決策保障。我校領(lǐng)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(lǐng)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(shù)學教研組連續(xù)兩次被評為區(qū)優(yōu)秀教研組，教研組內(nèi)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(qū)數(shù)學青年骨干教師，長期擔任校數(shù)學教研組長，撰寫的論文多次在省、市、區(qū)級評比中獲獎；課題組成員葉甘新老師是區(qū)數(shù)學學科帶頭人，多年擔任校教導主任和區(qū)數(shù)學教研大組組長，主持的區(qū)重點課題獲區(qū)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(jīng)驗和課改意識，有深厚的課題研究的能力基礎(chǔ)。

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(wǎng)，開通了“校校通”，這些硬件設(shè)施為順利完成本課題研究提供了強有力的物質(zhì)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(shù)學實驗課課堂教學設(shè)計集》，建立初中數(shù)學實驗課的教學課件與學習積件資源庫。

3．拍錄部分優(yōu)秀教學課堂實錄，整理一批優(yōu)秀的課堂教學案例。

4．編寫《“信息技術(shù)與初中數(shù)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(shù)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(xié)調(diào)人、財、物的保障。

葉甘新，組織理論學習，負責七年級數(shù)學實驗課的具體實施與資料整理。

徐衛(wèi)華，做好活動記錄，負責九年級數(shù)學實驗課的具體實施與資料整理。

徐國紅，負責初中數(shù)學實驗課教學課件與學習積件資源庫的建設(shè)與調(diào)試。

參考文獻

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

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