2023年基于信息技术的中小学数学课堂教学的内容分析.doc

基于信息技术的中小学数学课堂教学的内容分析 谢幼如、尹睿、石娟 华南师范大学教育技术研究所 广东，广州 510631 E-Mail: YJSXie@public.guangzhou.gd littleyin@tom shijuan4145@yahoo ：本文以数学新课程理念为指导，采用内容分析法，对来自全国15个省〔直辖市〕的31节基于信息技术的中小学数学课堂教学录像课例进行特征分析以及教师与学生的行为分析，在此根底上形成基于信息技术的中小学数学课堂教学模式，以期对中小学数学课程的教学改革与实践提供有益的借鉴与参考。 关键词：信息技术；中小学数学；课堂教学；内容分析 以数字化、多媒体化、网络化和智能化为特征的信息技术，正极大地改变着人们的工作方式、思维方式、学习方式和生活方式。数学教育应当充分利用现代社会所提供的新技术和文化条件，正如美国80年代后期开始的新一轮数学课程改革或所谓的“计算机对于数学教育的革命性影响〞所说明的那样，无论是由工业社会向信息社会过渡所引起的对于人材培养的不同要求，还是教育技术的进步，都将必然导致数学教育的重要变革。2023年，教育部公布了根底教育课程改革纲要〔试行〕，明确提出“要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, 为学生的学习和开展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具〞。 信息技术与中小学数学课程整合，就是将信息技术有机地融入数学课程教学体系各要素中，使信息技术与数学课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施等融合为一体，共同完成课程教学任务和实现课程教学目标的一种新型的教学方式。 本文以数学新课程理念为指导，采用内容分析法，对来自全国15个省〔直辖市〕的31节基于信息技术的中小学数学课堂教学录像课例进行特征分析以及教师与学生的行为分析，在此根底上形成基于信息技术的中小学数学课堂教学模式，以期对中小学数学课程的教学改革与实践提供有益的借鉴与参考。 一、研究的背景与目的意义 1、国内外数学课程改革的现状与开展趋势 〔1〕课程内容的综合性——强调数学课程内容与其他学科内容的整合 数学课程内容与其他学科内容的整合是当前数学课程改革的重点，也是未来开展趋势。例如，1982年，英国国家教学委员会发表了题为数学算数〔Mathematics Counts〕的报告，这是英国数学教学改革的纲领性文件。报告强调，“课程内容应从现实生活题材中引入数学，加强数学和其他科目的联系，打破传统格局和学科限制，允许在数学课中研究与数学有关的其他问题〞。1998年，日本文部省发布的第七次中、小学学习指导纲要也强调，“要新增设综合学习，综合学习也称为课题学习，它通过学生综合数学知识或者综合数学知识与其它知识来解决一个研究课题〞。 〔2〕课程价值的应用性——强调数学知识的应用性和实践性 数学是一门应用性强的学科。当前，重视数学知识的应用性和实践性成为国际数学教育改革的一个根本趋势。例如，美国国家数学教师理事会〔National Council of Teachers of Mathematics，NCTM〕1989年公布的数学课程标准和2023年公布的数学课程标准的根本特点之一都是强调数学应用。日本的数学课程设置了综合课题学习，也体现了对数学知识综合应用的关注。英国提出培养学生应用能力途径，由低年级起就对儿童进行应用能力系统训练，学生在处理实际问题、进行合作交流等活动中开展数学应用能力。我国在2023年公布的全日制义务教育数学课程标准〔实验稿〕指出“义务教育阶段的数学课程不仅要考虑数学自身的特点，更应遵循学生学习数学的心理规律，强调从学生已有的生活经验出发，让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程〞“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〞。 〔3〕课程教学的主体性——强调数学课程主体性教学活动的设计 主体性教学活动，实质上是提倡学生在“做中学〞，重视数学学习过程是一个实践、探索、体验的过程。例如：以课题覆盖大纲的策略就是英国数学教学一种重要的教学策略，教师以教学目标的某一项及学习大纲的某个水平为出发点，组织学生学习活动。日本第七次中、小学学习指导纲要也指出“数学课程要安排多种可供学生选择的数学活动，如探究数学的某个内容或者专题等〞。我国的全日制义务教育数学课程标准〔实验稿〕也指出“教师应激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事数学活动的时机，帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握根本的数学知识与技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验〞。 〔4〕教学方式的信息化——强调信息技术与数学课程的整合 在数学课程改革中，如何将信息技术应用于数学教育日益成为关注的焦点。例如，英国国家数学课程标准要求“给学生提供适当的时机来开展并应用信息技术学习数学的能力〞。美国2023年标准强调科学技术在数学课程中的重要地位，强调科学技术与数学教学过程相结合，使得教师懂得怎样在教学实践中去运用信息科技。1998年，我国数学教育专家郑毓信针对国际上数学教育的开展趋势和热点问题，在数学教育学报发表“数学教育研究之关键性论题与开展趋势〞〔1998年第5期〕，论文中提出十个问题，其中就有“计算机与数学教育〞。我国全日制义务教育数学课程标准〔实验稿〕也明确提出“数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术，特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代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，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去〞。 2、研究的目的意义 本研究通过分析目前基于信息技术的中小学数学课堂教学的现状与特征，总结信息技术与中小学数学课程整合的教学方法，形成基于信息技术的中小学数学课堂教学模式，以期对中小学数学课程的教学改革与实践提供有益的借鉴与参考。 二、研究方法与步骤 1、内容分析法概述 本研究采用内容分析法，对来自全国各地中小学实验学校的一批基于信息技术的中小学数学课堂教学录像课例进行。内容分析法就是对于明显的传播内容，作客观而有系统的量化并加以描述的一种研究方法。内容分析法是教育技术学研究的一种专门方法。 内容分析实际上是以预先设计的类目表格为依据，以系统、客观和量化的方式，对信息内容加以归类统计，并根据类别项目的统计数字，作出表达性的说明。内容分析法包括两方面的工作，一是如何对一份内容资料进行分析以取得量化的结果；二是如何根据课题的需要，设计选择系统化分析的模式，合理地把各种内容分析的量化结果加以比拟，并定量地说明研究的结果。 2、内容分析录像课例的选取 为了保证分析的准确性、科学性和可靠性，排除一校报送多个课例的情况，随机选取全国教育科学“十五〞规划教育部重点课题“网络教学的设计与评价研究〞两届全国经验交流会的参选课例31节，其中小学23节，中学8节。这些课例覆盖北京市、广东省、河南省、湖北省、吉林省、四川省等省市地区，如表1所示。 表1 中小学数学教学分析课例 省份 学校名称 课程题目 类别 安徽省 淮北矿业集团公司中学 函数y=Asin(ωx+φ) 中学 北京市 大峪二小 统计 小学 大峪二小 正反比例的意义 小学 福建省 石狮市新湖中心小学 长方形和正方形的认识 小学 广东省 广州市荔湾区芦荻西小学 找规律 小学 广州市荔湾区芦荻西小学 平移 小学 广州东风东路小学 异分母分数的加减法 小学 广州东风东路小学 两、三位数乘一位数的乘法 小学 广州市天河区恒福中学 椭圆和双曲线的构造试验 中学 番禺区德兴小学 认识人民币 小学 深圳市南山实验学校 圆形的旋转 中学 佛山市南海区西樵中心小学 5的乘法口诀 小学 河南省 平顶山市五路小学 长方体和正方体 小学 洛阳市014中心子弟学校 长方体和正方体的体积 小学 湖北省 荆州实验小学 平均数 小学 荆州实验小学 圆的周长 小学 湖南省 湖南省桃源县漳江小学 分数的意义 小学 吉林省 长春市西五小学 制作年历 小学 长春市西五小学 简单的数据整理 小学 长春市第四十五中学 生活中的立体图形 中学 辽宁省 本溪联丰小学 加减法的一些算法 小学 青海省 西宁市七中 数图像性质〔抛物线的性质〕 中学 陕西省 陕西省西安小学 趣味七巧板 小学 四川省 成都市华西中学 趣味七巧板 中学 成都市青白江区大弯中学 探索规律 中学 泸州市二中 轨迹探求 中学 天津市 大港油田中心区第二小学 条形统计图 小学 大港油田中心区第二小学 平行四边形的体积 小学 云南省 楚雄师院附小 年、月、日 小学 重庆市 重庆市南岸区珊瑚实验小学 可怕的白色污染 小学 重庆市南岸区珊瑚实验小学 数学家 小学 3、内容分析类目表格的设计 建立如表2所示的内容分析类目表，表中的分析类目分为“教学环境、信息资源的类型、信息技术应用方式、学生的学习方式、教学评价方式〞等五类，每一类又根据实际情况细分成不同的子类目。 成立5人研究分析小组，采用上述表格，对31节基于信息技术的中小学课堂教学录像课例进行内容分析和评判。 三、基于信息技术的中小学数学课堂教学的特征分析 表2中的数据和所占的比例，是对31节基于信息技术的中小学课堂教学录像课例进行内容分析的情况。从表2的数据，我们可以得出以下的一些结论： 表2 中小学数学教学课例分析类目与分析结果 课例〔个〕 类目 总数 百分比〔%〕 教学环境 多媒体教室 3 9.68% 网络教室 28 90.32% 信息资源的类型 网络课件 9 29.03% 专题学习网站 10 32.26% 工具软件 12 38.71% 资源库 0 0 信息技术应用方式 演示型 7 22.58% 实验型 16 51.61% 交流型 4 12.90% 检测型 4 12.90% 学生的学习方式 自主学习型 1 3.23% 合作学习型 2 6.45% 探究学习型 0 0 自主—合作型 0 0 自主—探究型 13 41.94% 合作—探究型 2 6.45% 自主—合作—探究型 13 41.94% 教学评价 方式 提问 18 58.06% 在线测试 6 19.35% 作品展示 7 22.58% 1、网络教室是当前中小学数学教学的主要信息技术教学环境，其比例超过90%； 2、根据数学教学的特点，在信息技术与数学课程整合的教学中，主要的信息资源有“工具软件〞〔占38.71%〕，其次是“专题学习网站〞〔占32.26%〕和“网络课件〞〔占29.03%〕，而“资源库〞那么是空白〔占0%〕。为更好地实现中小学数学优质资源的共建共享，如何根据新课程标准建设数学资源库是值得我们深入探究的。 3、信息技术应用方式以实验型为主，占51.61%，即信息技术作为学生开展数学实验的探究工具。其次是演示型，占22.58%，即信息技术作为教师讲解数学知识的辅助工具。这从某种程度反映了讲授式教学和探究式实验是当前信息技术与中小学数学课程整合的两种主流教学方法。而将信息技术作为交流讨论工具和检测评价工具的那么相对较少，各占12.90%。 4、“自主〞、“合作〞、“探究〞是根底教育课程改革所倡导的学习方式。通过课例分析，我们发现，在信息技术与数学课程整合的教学中，学生的学习方式主要集中表现为“自