初中数学实验教学的策略研究>>嘉善县第一中学
初中数学实验教学的策略研究
作者：顾群 文章来源：教科室 点击数：
806 更新时间：2008-12-15
初中数学实验教学的策略研究 嘉善一中 顾群
一、 课题的现实背景及意义 1、现实背景
着名数学家和数学教育家G·波利亚曾经精辟地指出：“数学有两个侧面，一
方面是欧几里得式的严谨科学，从这个方面看，数学像是一门系统的演绎科学；但另一方面，创造过程中的数学，看起来却像一门实验性的归纳科学。”全日制义务教育《数学课程标准》中也明确指出：“学生的数学学习内容应当是现实的、有意义的、富有挑战性的，这些内容要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动。……动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。”但是，在当前的初中数学教学中，教师往往过分强调形式化的逻辑推导和演绎推理，注重形式化结果的呈现与确定，而忽视探索数学知识形成过程中的实践活动，忽视引导学生通过数学实验进行大胆猜想、验证猜想并创造性地解决问题的过程。即使有少数教师认识到了初中数学实验教学的重要性，并在课堂教学实践中进行了大胆的尝试，但由于缺乏初中数学实验教学的相关理论支持与经验总结，教学效果也不甚理想。
当前，现代信息技术的发展已经对初中数学教学和数学学习方式的改变都产
生了重要的影响，我们应当“把信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式”，有意识地把信息技术与初中数学实验教学相整合，利用信息技术为学生提供“多元联系表示”的学习环境；发挥信息技术在文本、图形、图像、动画、视频、声音等多种媒体集成方面的优势，创设图文并荗、动静结合、声情融会、视听并用的数学实验环境，以利于初中生开展数学实验并获得成功。同时，利用信息技术的交互学习功能，让学生现场计算、现场画图、现场证明，使数学研究、学习的方法从原来的纸笔加思维的模式发展到计算机加思维的模式，更有利于展示数学的思维过程，培养学生自主学习的意识和创新能力。
2、目的意义
(1)数学实验教学是数学教学发展的需要
二十世纪末，计算机技术的迅猛发展，使人类快速步入信息时代。从此人们
的生产和生活方式发生了巨大变化，人们的学习和思维方式出现了前所未有的更新。一些数学学者、专家开始重新审视数学、理解数学，改变对数学传统的常规思维模式，利用计算机来检验自己的某些想法，实验常规条件下难以解决的问题。随着想法得到验证，难题获得解决，他
们开始强烈感受到人机结合所迸发出来的巨大创造力量。从此他们向定理与证明这种古老的传统发起挑战，于是实验数学应运而生，开始影响数学的发展。
(2).数学实验教学是深化素质教育的需要
数学实验的过程其实就是一个验证猜想、发现问题、探索知识的过程。学生
通过主动实验，可以更透彻地理解知识，体会数学的本质，培养创新意识与创新能力。同样数学实验的过程也是探究式学习的过程，探究式学习旨在让学生在自主学习的环境里，深刻感受、领悟数学抽象知识的产生和发展过程。在CAI所营造的实验氛围里，学生通过自主学习、主动探究，学生收集处理数据与图形信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决生活工作甚至于一些生产中的相关问题的能力都将得到较大的提高，良好的数学素养，尤其是创新精神将得到有效的培养。同时在和谐与合作的氛围中，学生的主人翁精神和合作精神将得到加强。因此“初中数学问题——实验——探究教学模式的构建与研究”是深化学校素质教育的需要。
(3).数学实验教学是数学教学创新的需要
当前在素质教育的大背景下，学校的数学教学开始强调学生的主体地位，重
视对学生学习方法的指导，关注学生问题意识、应用意识、创新意识与动手实践能力的培养。同时越来越多的学校在普及录音机、幻灯机即“两机一幕”的基础上引入了CAI。实际上时至今日，许多学校、教师仍然将它们作为一种可以炫耀的资本、一种演示的工具。课堂教学更多的是使用“两机一幕”，技术辅助手段的运用水平滞步不前。同时教学中的许多问题更需要通过动态模拟实验来解决，才能有效的帮助学生解难释疑，提高教与学的质量。因此以数学实验为核心的本课题的提出是学校数学教学改革需求的反映，具有鲜明的时代价值取向。
以问题为导引，以实验为途径，以探究为方法，以创新为灵魂的初中数学实
验教学模式的策略研究，顺应数学教学改革潮流，针对当前数学教学中存在的不利影响而提出的课题研究。
二、 国内外前期研究成果概要
在西方发达国家中，数学实验已经成为中学数学教学中常见的课堂教学形式。
美国的中学内有专门的数学实验室，英国的中学数学教材中也有许多的实验材料，他们经常让学生利用信息技术去做“数学实验”，进而“发现”数学结论。
教师注重选择和使用合适的课程材料，恰当的工具，先进的教学技术，以便
支持学生的数学学习，组织适当的实验，让学生在实验与操作的过程中理解数学
在我国，《数学课程标准》中提出了开展数学实验的要求，新课程初中数学
教材中也出现了诸如“想一想”、“看一看”、“做一做”等数学实验的内容。前期我们进行了“初中数学实验课的教学设计及操作研究”和“初中数学教学中数学实验的研究”。但是，这些实验研究主要是探索了初中数学实验课的教学设计和初中数学教学中开设实验课的一般性操作。对如何将信息技术融入到初中数学实验教学的过程之中，如何利用现代信息技术的交互性，在初中数学实验教学中突出学生的主体地位，发挥学生的主观能动性，培养学生自主学习的习惯
和创新意识等问题，涉及得很少。因此，本课题在全面推进初中数学课程改革、探索现代信息技术与初中数学实验教学的有效整合中，具有很丰富的实践意义和理论价值。
综上所述，在目前国际数学教育界，比较重视数学实验教学，特别在发达国
家开展的非常普遍。但是在我国初中并没有全面开展，还只是刚刚起步。由此，还有许多方面值得研究：开展数学实验教学的误区。其次，对数学实验教学的教育功效的挖掘还不够深入，好多关于数学实验教学价值只停留在理论层面，与教学实践相结合的研究不多。另外，开展数学实验教学的有哪些途经和方法。如：如何组织好学生在合作学习中进行数学实验，如何以课题学习为载体进行数学实验，如何提供材料进行课外数学实验，等等。都有需作进一步的研究。
三、课题研究的预期目标。
本课题研究的预期目标是：运用新课程理念和数学“再创造”的学习理论，通
过教学实践与实验研究，努力探索信息技术与初中数学实验教学相整合的理论与方法，总结归纳信息技术条件下的初中数学实验教学的教学模式与评价方式，设计一批初中数学实验课的教学课件与学习积件，为广大初中数学教师参与数学课堂教学改革、尝试初中数学实验教学提供丰富的理论基础与实践经验。
四、课题研究的主要内容
（1）信息技术与初中数学实验教学整合的理论体系的研究。包括信息技术条
件下开展初中数学实验教学的可行性研究，信息技术与初中数学实验教学整合效果的分析研究，以及信息技术条件下的初中数学实验教学的评价方式的研究。
（2）基于现代信息技术条件下的初中数学实验教学的教学策略与教学模式的
研究。包括初中数学实验课的组织策略，借助信息技术营造初中数学实验情景的策略，以及利用信息技术进行教学对话与师生交互实验的组织方式的研究。
（3）现行初中数学教材中适宜借助信息技术开展数学实验的学习内容的选择
与确定，初中数学实验课的教学课件的设计原则与方法研究，初中数学实验课的学习积件的制作与共享方式的研究。
（4）探索适合进行数学实验的问题的特征、类型及导引的基本方法；数学实
验设计的基本思想、常见类型、数学实验方案的设计与数学实验制作的基本原则与方法；
五、课题研究范围
数学实验教育概念的界定。数学实验教育是为了探究数学知识、检验数学结
论(或假设)而进行的某种操作或思维活动．数学实验教学是指恰当运用数学实验，创设问题情境，引导学生参与实践、自主探索、合作交流，而发现问题、提出猜想、验证猜想和创造性解决问题的教学活动．我们可以把数学实验教学归纳为以下三种形式：
1．操作性数学实验教学．
操作性数学实验教学是通过对一些工具、材料的动手操作，创设问题情境，
引导学生自主探索数学知识、检验数学结论(或假设)的教学活动，这种实验教学常用于与几
何图形相关知识、定理、公式的探求或验证．操作性实验教学的一般步骤是：教师提出问题→学生实验→观察分析→猜想结论→交流校正→验证或证明。
2．思维性数学实验教学．
思维性是按照真实实验方式展开的一种复杂的思维活动．思维性数学实验教
学是指通过对数学对象的不同变化形态的展示，创设问题情境，引导学生运用思维方式探究数学知识、检验数学结论(或假设)的教学活动．
3．计算机模拟实验教学．
计算机模拟实验教学是指借助于计算机的快速运算功能和图形处理能力，模
拟再现问题情境，引导学生自主探索数学知识、检验数学结论(或假设)的数学活动．计算机多媒体技术能为教学活动提供并展示各种与教学内容相适应的情境，为抽象的数学思维提供了直观模
型，为学生的学习和发展提供了丰富多彩的学习情境和有力的学习工具． 六、课题研究的对象
以学生教师在数学实验教学中的表现作为主要研究对象，学生、教师、师生，
他们在实验教学过程中的作用、活动、变化以及问题激活程度。同时，对学生、教师、师生在活动过程中表现出来出来的合作设计实验教学课件行为的研究。
数学教学过程中，教师应努力使学生成为数学学习的主人，教师只能是数学
学习的组织者、引导者和合作者，要创造机会让学生充分从事数学活动，帮助学生在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握数学知识和技能、数学思想和方法，从而全面地提高学生的数学能力。
要关注学生的主体参与。学生掌握知识的过程是学生个体的认知结构的建构
过程，其中活动是第一位的。对处于认识发展阶段的学生来说，这种活动开始表现为外部活动，由于主体的智力参与，使外部活动过程内化为主体的心理过程，产生个人的体验。同时，活动必须是学生主动和积极进行的，学生主体参与的程度是教学成败的重要标志。因此，教师应由知识的传授者转变为教学的组织者和引导者，让学生通过数学实验深层次地参与教学过程，同时，要致力于提高学生参与的积极数学教学工作应以此为指导思想，不断提升数学教学理念，注重对课题的研究实验，推进我校数学教学工作的快速发展，促进学生综合素质的提高。
七、课题研究的主要方法
根据上述的研究目标和研究内容，本课题主要采用文献资料法、行动研究法
和经验总结法。
(1)文献资料法。 在研究初期，通过查阅文献资料，了解国内外此项研究的
最新动态和相关课题的研究成果，收集与本课题研究相关的理论资料。
(2)
行动研究法。逐步完成基于现代信息技术的初中数学实验课的教学设计与教
学模式的实验研究，完善借助于信息技术的初中数学实验课的一般操作技术与评价体系。
(3)
经验总结法。通过课题小组成员间的交流与研讨，及时对本课题研究的过程、
成效进行总结，探索出信息技术与初中数学实验教学整合的一般途径与方法，开发设计相应的教学资源，形成一批优秀的教学案例。
八、课题研究的过程及步骤。
(1) 准备阶段：2008年2月—2008年3月，搞好课题设计，成立课题研究
小组，制定具体的研究方案和工作措施。
(2) 研究初期：2008年4月—2008年5月，查阅相关的文献资料，了解国
内外相关研究的动向及成果，培训课题小组成员。
(3) 研究中期：2008年6月—2009年6月，开展课题的各项研究，撰写相
关论文。
①2008年6月—2008年7月，确定适合借助于信息技术开设数学实验的初中
数学学习内容。
②2008年8月—2008年9月，按照确定的学习内容，编写初中数学实验课的
教学设计，制作相应的教学课件与学习积件。
③2008年10月—2009年4月，组织课题小组成员利用教学设计、教学课件
与学习积件，进行课堂实践。
④2009年5月—2009年6月，针对课堂教学中出现的问题进行反思，并撰写
教学论文和教学心得。 (4)
研究末期：2009年7月—2009年10月，组织课题小组成员进行实验反思，
整理教学设计与教学课件，总结信息技术与初中数学实验教学整合的途径与方法，收集部分优秀的教学案例，完成课题研究报告。
九、课题研究的条件分析
1．领导决策保障。我校领导具有极强的科研意识，十分重视教科研工作；本
课题研究得到学校领导的高度重视，副校长亲自参与课题实验，学校必将从人力、物力和财力上给予大力的支持。
2．师资力量保障。承担本课题研究的数学教研组多次被评为优秀教研组，教
研组内有着浓厚的教科研氛围和极强的科研能力；课题负责人顾群老师是数学青年骨干教师，长期担任校数学教研工作，撰写的论文多次在县市评比中获奖；课题组成员周华兔老师是数学学科带头人，担任学校副校长，课题组成员潘慧丰老师长期担任校数学教研工作，是数学青年骨干教师，课题组其他成员均来自教学第一线，有着丰富的教学经验和课改意识，有深厚的课题研究的能力基础。
3．硬件条件保障。学校有专门的学生计算机房，即将建成多媒体教室，建立
了校园局域网，开通了“校校通”，这些硬件设施为顺利完成本课题研究提供了强有力的物质保障。
十、课题研究成果的展示形式
1．课题研究报告。
2．编撰《初中数学实验课课堂教学设计集》，建立初中数学实验课的教学课
件与学习积件资源库。
3．拍录部分优秀教学课堂实录，整理一批优秀的课堂教学案例。 4．编写《初中数学实验教学研究实验论文汇编》。 十一、课题研究的人员分工
组长：顾群，中教一级。全面策划，主持研究，主写课题报告，负责七年级
数学实验课的具体实施与资料整理。
成员：周华兔，高级教师，副校长。收集研究资料、整理教学案例，负责协
调人、财、物的保障。
潘慧丰，高级教师。组织理论学习，负责七年级数学实验课的具体实施与资
料整理。
沈伟，中教二级，年级组长。做好活动记录，负责九年级数学实验课的具体
实施与资料整理。
许紫艳，中教二级，备课组长。负责初中数学实验课教学课件与学习积件资
源库的建设与调试。
任洁，数学教师，负责材料收集整理和保管。 参考文献
［1］中华人民共和国教育部．数学课程标准［Ｍ］．北京师范大学出版社，
2001年7月．
［2］侯立伟．信息技术利于数学实验的开展［J］．数学教育学报，2006，
15（1）．
［3］王旭媚．信息技术与数学学科教学整合的尝试与思考［J］．数学教育
学报，2004，13（2）．
［4］焦瑶光．基础教育课程改革中的信息技术与学科课程整合：问题与对策
［J］．电化教育研究，2004，12．
文章录入：娃娃 责任编辑：54aben
【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】
没有任何评论
| 设为首页 | 加入收藏 | 联系站长 | 友情链接 | 版权申明 | 网站公
告 |
主办单位： 浙江省嘉善县第一中学 最佳分辨率：1024*768
Copyright © 2008-2010 Jiashan NO.1 middle School
All Rights Reserved
浙江省嘉善县第一中学 版权所有 浙ICP备05006245号
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容