一、研究背景

为了适应信息社会对中学数学教育提出的新要求，加速初中数学教育改革的步伐，大力推进信息技术在数学教学中的应用，我们于2004年10月成立了《信息技术与初中数学课程整合中教师教学行为转变的研究》这一课题。本课题的研究目标是：通过理论和实践相结合的探索，探寻并明晰对信息技术与初中数学课程整合的科学理解，以教师观念的转变引发教学行为转变；通过信息技术与初中数学课程整合中教师教学行为的分析，探寻并明晰如何将信息技术有效地融合于数学学科的教学过程，以教师行为的转变带动学生学习方式的转变；通过研究，探索教师如何在不断发展的信息技术的支持背景下，重新审视自己的教学行为，明晰教师专业成长的新途径。主要研究内容是对信息技术与初中数学课程整合中教师教学设计行为、教学准备行为、教学组织行为、教学评价与反馈行为的研究。

二、研究工作的基本情况

第一．加强学习，充实数学教师的知识结构。全体课题组成员确立终身学习的思想，认真学习《新课程标准》，研究摸索新的教学模式和方法，在实施新课程中更好地把握继承与发展的关系。结合课题学习信息技术、多媒体制作以及网络技术，还对《信息技术与课程整合》《几何画板数学课件制作范例教程》等进行了学习，以提高自己的“科”（教育理论）“技”（现代技术）含量，提高自己在数学新课标教学中“软”（数学思想、教学观念）、“硬”（数学知识、数学技能）兼施水平。全体成员通过了电教馆组织的“信息技术与课程整合”考核，在校第三届青年教师多媒体课件制作比赛中，王一新获一等奖，王志华获二等奖，徐慧、周小燕获三等奖。

第二．加强研究，促进教师在研究中成长。平时教学中的诸多具体问题被统整到课题研究中，这种共同的需求使大家团结在一起，使全体成员成为一个学习型、研究型组织。一年来，课题组全体成员都围绕课题研究撰写了论文，其中，吴敏浚的《对课题学习的几点思考》在市教研市的“我与课改”征文评比中获一等奖；戴黎军的《数学情景与数学教学》获三等奖；周小燕的《数怎么不够用了》在市动态生成资源案例评比中获三等奖。

第三．加强反思，促进教师的自我更新。我们经常以研究者的眼光审视、反思、分析和解决自己在教学实践中遇到的问题，把日常教学工作与教学研究融为一体。在这一年中，课题组组长戴黎军开设了信息技术与课程整合的市级研究课《美丽的轴对称现象》、《平面的密铺》，在准备这些课的过程中，大家不但对于新课程标准进一步学习，而且加强对信息技术与数学课程整合中教师教学设计行为、教学准备行为、教学组织行为的研究。我们努力把课题研究和数学教研结合，把信息技术和数学教学整合。其他成员在各自的教学实践中也开设与课题有关的校级研究课。

三．初步研究成果

（一）对现代信息技术与初中数学课程整合的理解

现代信息技术与初中数学课程整合，是以信息技术为先导，以系统论和教学论为指导，根据初中数学的教学规律进行的数学学科的教学改革。它的宗旨是在初中数学教学中有效地学习和使用信息技术，促使教学内容呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生的互动方式发生变革，为学生的多样化学习创造条件，使信息技术真正成为学生认知、探索和解决问题的工具，培养学生的信息素养和利用信息技术自主探究、处理问题的能力，提高学生学习的层次和效率。因此这是建立在学科本位的整合，信息技术必须为数学教学服务，而不是单纯追求技术应用的整合。教师工作的重点是教学而不是技术。

（二）信息技术与教师教学行为的变革

信息技术与数学课程的整合最直接的就是教师教学行为的变革与学生学习方式的变革。在信息技术条件下，引起数学教师更多的就是对教学观的反思与课堂结构变化的关注。信息技术环境下所发生的最根本的变化之一是教师作用与角色、学生学习环境的变化，教师不再是知识的提供者、权威和智慧的源泉，而成为学生进行探索和发现的伙伴、援助者和指导者、促进者、引导者。学生不仅仅是从听与做作业中获取知识，而是在自主探索、合作交流的情境中进行学习；学生不再是知识的被动接受者，而是知识的主动探索者，问题讨论的启动者和调整者，问题解决的参与者、经历者，使学生获得更多的学习机会与权利。

信息技术提供了理解、探索数学的平台，把数学变得容易理解，使得数学走向生活，走向现实，更加情境化，使得数学教学更加生动活泼，真正从书本中、课堂上、考试中走出来，回到数学教学的本体上来。利用技术之间的交互作用，创设逼真的数学学习情境，用录像、影碟以及计算机软件的方式呈现数学问题，以视觉形式出现比以文本的形式出现使得数学材料更具有活动性、可视性和空间立体感，而且易于与其他学科相结合，使得数学知识与其他知识融通起来，进而使学生深刻体会数学的作用与价值，感悟数学的真谛，真正经历数学化的过程，共事学习收获，从中真切地感受数学的优美、力量、统一性。

信息技术对数学的学习者与教学者都将产生深远而又持久的影响，这将是革命性的一场变革。学习方式（地点、时间、环境、资源）发生了变化，教学内容与学生的发展的关联性将无比接近，教学模式将更加体现数学课程改革的新理念，使人人都能得到发展。由于有信息技术作为学习的平台，就可以满足多样性、个性化、区别化的需求。学生可以利用的资源更加丰富，会更加积极地参与学习过程，探索与不断思索才能实现。对教师而言，原先在教学中起主导作用的教材、教参、黑板、粉笔等载体和手段现在可以被以计算机为主要载体所营造的教学环境所代替，如多媒体学习系统、资料库等，这样教师不仅有灵活选择一些素材的余地，而且可以大胆创设一些教学环境，设计更加开放互动的学习活动，参与式、活动式、主体性教学得到实现，师生关系得以改变，成为真正的合作者。

例如，课题组组长戴黎军开设的信息技术与课程整合的市级研究课《平面的密铺》中，有意转变自己的教学行为，精心设计问题，组织和引导学生通过上网查找资料和自学，写出了对《平面的密铺》的探究报告，改变了学生获取知识的途径。以教师教学行为的转变带动了学生学习方式的转变。（见材料学生作品）

（三）教师教学行为转变的实践与探索

信息技术与数学课程的整合中，我们课题组通过一年来的探索，认为教师的教学行为转变主要有以下几个方面：

1、教学设计行为

传统教学中，教师的设计行为主要是备课。教师虽然在对学生特征分析的基础上确定教学目标和教学内容，并选择合适的教学策略，但对教学资源的设计相对缺乏。信息技术与数学课程的整合中，信息技术已成为教师辅助学生学习的重要工具。信息技术对教师教学行为转变主要表现在以下几个方面：

　　（1）课程资源的丰富与效率的提高。信息技术可以作为准备教学的重要工具，从备课查找资料，到设计、制作教学软件都可以应用信息技术，通过网络教师能方便地查阅各种资料，而无需象以前那样做大量重复性的无效劳动，手上拿着七八本参考书，写教案、出考题，还感觉资料缺乏。我们课题组经常借助因特网寻找课程资源，搜索相关的课件和教案，再根据自己的需要进行整合，好的情境与片段还可以直接加以应用，从而极大地提高我们的工作效率和质量。以后，我们将尝试无纸化办公，使整合课题研究真正转变我们的教学行为。

　　（2）情境设计更具有个性和创意。信息技术有助于教师创设更生动、逼真的问题情境，引导学生进入自主学习状态。信息技术还可以让我们更具有想象力，设计出在传统教学中想也想不到情境。例如，课题组成员周栋在市级研究课“生活中的平移”中，设计了这样一个情境：用数码相机拍摄了一组场景，以自己的小妹妹为主角串联起来，取名为“娇娇的一天”，让学生来感知生活中的图形变换无处不在，通过动画和声音启发学生的数学思维，并让他们眼见为实，取得了异想不到的效果。

（3）设计的整体性。课题的设计需要根据教学内容和教师自己的理解将将文字、声音、图像、动画等有机地集成，制成多媒体课件。这需要对课题有了整体上的把握，才能进行，在考虑还没有成熟时，是无法着手的，这和传统教学在设计上的片段化是不同的。我们刚开始进行该课题研究时，曾认为熟练使用各种软件是制作课件的重点，但随着研究的深入，我们发现对教材的正确理解和整体把握和设计才是做出好的课件的基础，这也使我们更理解了基于学科本位的整合研究的含义。

2、教学准备行为

传统教学中，教师的准备行为非常简单，因为传统的教学内容呈现方式主要是声音（教师语言）、文字和图像，主要通过书、纸的记录和传播，教师的准备也无非是教具、投影等。而信息技术与数学课程的整合中，信息技术是呈现教学内容的最重要工具，它可以将多种媒体方便、快速地集成，从而实现对教育资源的有效整合。因此，在准备行为上也发生了转变：

（1）制作或收集多媒体课件。这些课件要根据教师的教学设计和数学的特点由教师制作、选择、集成在计算机中，以便于在课堂教学中随时使用。可以说课件制作是区别于传统教学的最重要的准备行为，它体现了教师的设计思想，反映了他们的聪明才智。我们在一年多的研究中，制作了大量的多媒体课件，使我们既加深了对教材的理解，提高了教学水平，也掌握了多种教学软件的应用，提高了使用信息技术的能力。这两方面是相辅相成的，也是信息技术与数学课程的整合研究给我们的教学行为带来的大的转变之一。一年来，我们经常使用多媒体教学，可以说是全校使用频率最高的，这在以前是难以想象的，而实践证明这样做的效果是很好的，很多传统教学无法处理的章节，我们处理起来得心应手，学生的学习方式发生了转变。通过信息技术提供的自动推理和符号演算的环境，能训练学生的抽象思维；通过信息技术提供的动态三维智能作图环境，能培养学生的空间想像能力。（张景中教授）

（2）教师的协作和共享。可以说教师的协作和共享从来没有象今天这么紧密过。面对浩若烟海是网络资源，对课题的整体设计，大型多媒体课件的制作，单个人的努力就显得力不从心了。没有课题组内教师的互相合作，信息技术与数学课程的整合只能是一句空话。传统教学中的互相合作是在遇到问题时的请教和讨论，往往不是自觉的，而现在的教师合作是我们的工作方式，因为你不与组内教师合作，在信息技术与数学课程的整合中你就寸步难行。又因为这些工作是大家合作完成的，理应大家共享，也不用保守，更不会保守。一年来，我们大致建立了七、八年级数学课程的资源库，通过校园网共享，提高了效率，缩短了准备时间，更让协作和共享成为了我们的工作方式。

3、教学组织行为

传统教学中，往往通过教师提问，学生回答，教师板书，学生板演等形式组织教学，但学生的自主学习和学生间的协作学习行为较缺乏。而信息技术与数学课程的整合中，由于电脑、网络、实物投影等工具的广泛使用，使得教师的教学组织行为发生了很大的变化。

（1）传统教学行为的淡化。比如：在我们自己上课或外出听课时，经常发现这个现象，在信息技术与数学课程的整合中，板书减少甚至不要板书。我们课题组曾经对这种教学行为转变的现象，进行过探讨，分析其原因。由于在课前准备工作中已经将问题的答案和教学重点、难点等制作在多媒体课件中，实物投影的使用也可以代替学生的板演（这在传统教学中是不可能做到的）。这样，以往必不可少的板书就可以省略，节省下大量的时间让学生思考、感悟、互相协作，去真正经历数学化的过程，这也是信息技术与数学课程的整合使课堂容量、学习效率大大提高的原因之一。随着整合的深入，很多以前很重要的行为都在发生着变化。例如：提出同一个问题：“顺次连接四边形各边中点围成什么图形？”在计算机屏幕上显示的效果就比过去灵活的多。在“几何画板”的支持下，可以在屏幕上给出一个动态的四边形，它在运动的过程中忽而是凸四边形，忽而是凹四边形；四边中点连线组成的四边形也是不断变化的，可能是一般的平行四边形，也可能是特殊的平行四边形。在这种情景下我们可以给学生更多的思考空间，这时无需板书，学生就能探究怎样的条件将导致何种结论。

（2）师生互动方式发生变革。以网络教学为例，我们课题组在“平面的密铺”的教学中，借助于学校的网络教室，上了一节信息技术与数学课程整合的研究课。于平时不同，教师提出问题：怎样的多边形可以密铺平面？其余的工作就是学生在计算机上进行实验。学生可分小组相互交流，教师则深入学生进行辅导，过去教师“一对全体”的教学现在可以用“一对小组”的方式补充，并通过“人机对话”让同学成功的作品切换到每一个学生的电脑屏幕上，使课堂上师生互动、生生互动的机会大为增加，而且极有针对性。整个一节课，从过去学生围着教师转，变成现在是教师围着学生转，学生真正是学习的主体，而借助信息技术教师能够面对每一个学生。

4、教学评价与反馈行为

传统教学中，教学评价主要通过测验、考试、作业和学生课堂的表现来衡量，缺乏相互评价、自我评价和学生反思问题的解决过程的评价。而信息技术与数学课程的整合中，信息技术强大的管理功能可以提高师生之间评价与反馈的质量与效率。

（1）对学生进行形成性测评

传统课堂教学的测评不能正确地评价学生的理解和参与程度。而信息技术可以提供丰富的数据以供分析，真正评价学生的数学理解和情感态度。例如：通过实物投影可以把学生的解题过程真正展示在大家面前，从中可以看出他对数学问题的理解。课题组成员周栋在市级研究课“生活中的平移”中，让一名学生在实物投影下画一个图形平移后的图形，那么他是通过点的平移还是通过线的平移得到的，反映了他对平移的理解到达了什么程度。这样，把学生的数学思考真正展示在大家面前，便于学生正确的自我评价和相互评价。

我们课题组选取了全等三角形的判定（七年级）和相似三角形的判定（八年级）的实验课题，上了两节研究课。教师在带领学生复习了定义之后提出问题：通过几个条件、什么条件能够判定两个三角形全等（相似）？然后发下准备好的数学实验报告，这其中有实验课题、实验目的、实验步骤、实验结果、作业，与平时作业不同的是这个作业要在计算机上完成。全堂的大部分时间由学生在计算机上进行实验，学生边实验边填写实验报告，学生之间可相互交流，教师则有时间来观察学生的学习参与程度，并深入学生进行辅导，最后留出时间进行全班交流。结果这些原来数学成绩不好的学生这节课异常投入，第一次自己通过实验获得知识。最后，通过计算机出示问题，对学生数学知识和能力进行评价。把学生的实验报告、作业和考试的结果放在学生记录数据库中，建立一个类似成长挡案的文件夹。在这一过程中，教师负责数学试卷的生成和管理，还可以利用计算机对学生的反应信息进行处理和分析评价，并根据学生的各方面表现来给学生作出综合评价。

（2）进行教学总结与评价

传统教学中，教师忙于具体事务，很少会自觉进行教学总结与评价。而教师在教学过程中要经常对教学进行总结评价，这是对完善信息技术与数学课程的整合具有重要意义的一环。借助于信息技术，我们把教案、课件进行整合，根据对学生学习的评价及自己在教学中的体会，对整个教学作出总结，通过校园网发表自己的教学体会，与其他教师交流。这些总结出来的心得可以作为下次的教学参考，使整合在不断地探索和实践中完善。初步统计，我们课题组成员人人都有自己的教学案例和教学反思。

四、反思与改进

经过一年的实践,我们充分认识到实现信息技术与数学课程的有效整合是一个长期的过程.整合的成败在于教师。回顾这一年的工作，我们发现我们的研究还不够深入，课题组成员的投入还不够，在开课和撰写论文上不很积极，还有很多尚待解决的问题，比如：网络环境下的教师教学行为的转变；充分利用校园网开设数学专题，从而更有效地转变教师的教学行为；家庭上网、电子阅览室与学生的自主学习对教师的影响等等。