【中期检查】《信息技术与高中数学教学的深度融合研究》课题研究中期报告新.docx

信息技术与高中数学教学的深度融合研究课题中期报告一、课题研究的目的、意义及核心概念（一）课题研究的背景和意义1、背景近年来，无论是基础教育还是高等教育，信息化教学模式中的“多媒体教学”已实现了广泛化与常态化。有数据调查显示，目前将“翻转课堂教学模式”、“微课教学模式”、“APP辅助教学模式”等应用于教学实践的教师数量占被调研总人数的35%左右，这说明教师对信息化教学热点有一定的积极关注度，许多教师能够将教学实践、教育前沿理念和信息技术结合起来，并应用于实践。各种技术和教学内容融合的方式和深入程度不同，不同教育阶段对不同的技术应用情况也有差异，并在应用评价和应用效果上呈现出不同的特点。因此，现代信息技术与教学内容的融合仍处于持续向纵深方向发展的过程当中。国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系，促进教育内容、教学手段和方法现代化。.”课题组所处的是农村校，学生是全市中下水平的学生，学生的学习积极性和学习的关注度都有欠缺，有一部分学生出现了倦学怠学的情况。2、意义在信息化普及的今天，如何借助信息技术的力量，不仅仅停留在只是应用，应该将信息技术与高中数学教学进行深度融合，牢牢抓住学生在课堂的注意力，引起学生学习数学的兴趣。信息技术与高中数学教学应该如何进行深度融合？课题组认为这是一个值得研究的课题。（二）课题的核心概念及界定1、信息技术：是指对信息进行采集、传输、存储、加工、交流、应用的手段和方法的体系。现代信息技术是指以网络技术和多媒体技术为核心的技术的总称,是与信息获取、理解、分析、加工、处理、传递等相关的技术。本文所指信息技术为以计算机为核心的现代信息技术,主要包括多媒体计算机、教师网络、校园网和因特网(Internet)、教育资源网络平台等。2、高中数学教学：人教A版的高中数学必修课程、选修课程的教与学。3、深度融合：大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与数学学科课程的融合，逐步实现教学内容的呈现方式以及学生的学习方式、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，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。二、课题研究的理论依据1、借助信息技术，创设情境，激发学生学习的兴趣新课标中强调指出：我们在教学中必须“关注学生学习兴趣和经验”，当学生对数学学习产生浓厚兴趣时，也就形成了学习的内动力。2、借助信息技术，搜集信息，充实学习内容信息技术网络资源为学生学习新知识打开了一扇新的窗口，无论在时间还是在空间上都为我们留下了广阔的发展余地，特别是在数学的课堂教学中，恰到好处地运用信息技术，一定会使课堂教学产生质的飞跃。3、借助信息技术，化静为动，让学生感受知识形成过程。应用信息技术教学，能根据教材的内容和教学需要化静为动，动静结合，直观生动地展示出来，这样不仅可以激发学生探究新知识的兴趣，而且使学生学得主动，同时加深对知识的理解，培养了学生思维的灵活性和创造性。4、借助信息技术，虚拟现实，把知识还原于生活实际知识源于生活，又应用于生活。学生也是社会生活中的一分子，在以往的生活、学习和交往活动中，他们逐步形成了自己对各种现象的理解和看法，而且，他们具有利用现有知识经验进行推论的智力潜能。三、课题研究的目标和主要内容（一）研究目标：通过将信息技术有效地融合于高中数学的教学过程来营造一种信息化教学环境，实现一种既能充分发挥教师主导作用又能突出学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的新型教与学方式，从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来，使传统的课堂教学结构发生根本性变革由教师为中心的教学结构转变为“主导主体相结合”的教学结构。（二）研究内容：1、信息技术与高中数学教学深度融合的课例研究。2、信息技术与高中数学教学深度融合的教学模式研究（三）研究重点：教学过程中如何利用信息技术为教学服务、如何提高教师应用信息、处理信息方面展开研究；如何实现信息技术与高中数学教学深度融合的策略与途径。（四）研究方法：1、文献研究法：对国内外相关文献进行收集，整理以及分析，对“信息技术与高中数学教学的融合”等关键主题查阅近期的图书资料搜集相关信息，并对这些资料进行数量和主题上的梳理、总结。2、观察、调查法：运用问卷、访谈、检测等方式，有目的、有计划、系统地调查收集有关问题和现状资料，如校情资料、学生学情资料、课堂教学资料和课程文化、从而获得关于课题研究的第一手资料，形成关于课题研究进展的科学认识。3、行动研究法：在专家的指导下建构信息技术与高中数学教学深度融合的课例研究和相应的教学模式研究，通过不断的实验比较，不断进行修改，调整和完善，形成严谨、科学、操作性强的课例。4、实验比较法：通过在不同教学理念指导下实施本课题的课例，测评信息技术的融合度，从而达到修改完善的目的。四、课题研究以来的进展、成果、问题以及下阶段计划（一）立项以来的研究进展1、召开开题报告会进行开题论证2018年12月信息技术与高中数学教学的深度融合研究批准立项，并于2019年3月11日召开了开题报告会，会议在石狮市中学办公楼党建室举行，由数学教研组长许贤满老师主持。课题组成员全员参加，全体与会人员就课题的可行性与必要性展开全面讨论，课题组成员认真听讲，做好笔记，再次一起研究、讨论了课题研究方案、规章制度以及为期两年的研究计划。2、学习课题有关理论，打下研究基础2018年12月至2019年11月，课题组成员共同学习了信息技术与高中数学课程融合模式研究的现状与对策、美国信息技术与学科教学的融合及启示、浅谈信息技术与高中数学教学的深度融合、基于大数据的高中数学分层次教学研究、信息技术与数学课程融合研究的现状与展望、信息技术与高中数学融合的利与弊、恰当使用微课提升高中数学教学效果。课题组成员还学习了教学助手、几何画板及思维导图在高中数学教学中的应用。此外，课题组成员积极参加各级相关培训，分享培训内容，交流心得体会，努力提高课题组成员的教育科学研究能力，如课题主持人吴燕瑜老师作为石狮市高中毕业班学科协作组成员参加了到华侨中学开展毕业班教学视导的活动，进行听课、评课和研讨；参加了福建省中学数学学科“肖骁名师工作室”举行的中考高考复习专题数学研讨活动；参加了石狮市高中毕业班高考备考策略培训活动等。核心成员李汉梁老师于2019年5月参加了福建教育学院举办的高中信息技术新课标专题培训。主持人与核心成员还积极参加市级及校级等教学观摩课，成员多次参与各类教师教学技能比赛，多渠道提高课题组成员的教学研究能力，并积极探索培训成果与研究课题的有效结合。（二）阶段性的研究成果理论成果：1、初步形成了信息技术与高中数学教学的深度融合的教学策略初步探索了高中数学的立体图形、动画演示、生动的情境设置等通过信息技术手段呈现出来，发现信息技术与数学教学的融合，可以帮助教师跨越板书的限制，多媒体等图文并茂的演示方式可以使学生更容易听懂教学的内容，接受更为复杂的知识体系，让学生更好理解，教师更好讲解。信息技术与数学课堂的融合，丰富了学生的视觉和听觉，吸引学生的兴趣，提高学生学习的热情。通过对实验班的对象进行调查，总结出了：实验班的学生参与到教学过程的多了，课堂效率高了，学生的成绩进步了，学习更有动力了。2、初步形成了信息技术与高中数学教学的深度融合的教学模式针对我校的具体校情：是一所农村校，大部分学生基础差，缺少主动学生的积极性，学习兴趣不高，部分学生有厌学情绪，课题组不断探索适合我校学生的具体可操作的教学模式，在不同的实验班开展，形成了下面两种教学模式：模式一：翻转课堂教学模式：课前学习（观看教学视频）课堂教学（互动交流探究）课堂巩固（检测与评价）模式二：创建情境动画演示突破难点学习交流训练应用课堂小结课后延伸（微课学习）。3、初步形成了大数据分析学生成绩，构建完善的教学评价基本流程：智学网获取实验班级的成绩分析每小题的得分情况制定微专题复习利用多媒体手段突破重难点课后反馈练习，重新评价。以空间几何体的外接球为例：在高三的总复习中，通过智学网分析两个实验班的学生的成绩，发现在第一次月考中，学生对于空间几何体的外接球这道题的得分率非常低，成绩分析如下（数据来源于智学网）实验班：中学2020届高三8班实验班：中学2020届高三10班为了解决学生对空间几何体外接球这个知识点较薄弱的问题，实验班的吴燕瑜老师通过网络丰富的资源进行备课，先对空间几何体的外接球类型进行总结归纳，并将材料发放给学生，材料的展示将难以用语言解释说明的抽象思维过程动态直观地展现在学生面前，使学生的感知能力、空间想象能力得到训练培养，并突破教学难点。为了检验教学效果，吴燕瑜老师再次对学生进行检测，对空间几何体的各种类型进行测验，共设置了8道选填，实验结果表明：学生的成绩有了较大的进步。成绩分析如下：实验班：中学2020届高三8班总分：40分，实验人数：49人成绩人数成绩人数4017255351120430820分以下3实验班：中学2020届高三10班总分：40分，实验人数：53人成绩人数成绩人数40172523518202301320分以下1实践成果：1、形成了实验班课改前后学生数学成绩对比与分析报告实验班课改前后数学成绩对比：课题组吴燕瑜老师于2018-2019学年度对中学高二10班共56名学生为研究对象，采用实验前后测试的方法，对比分析了信息技术与数学教学深度融合的教学法和传统课堂教学法的教学效果，2018-2019学年上学期第一次月考成绩代表了传统课堂教学法的成绩，2018-2019学年下学期期末考成绩代表了信息技术与数学教学深度融合的实验教学法的成绩。研究结果表明：对学生而言，在课堂教学中将信息技术与数学教学融合的教学法和传统课堂教学法相比，前者效果较好。通过对两次数学成绩进行统计学的初步分析，得出以下结果，列表如下：表1 数学成绩统计表（课改前2018-2019学年上学期第一次月考）表2 数学成绩统计表（课改后2018-2019学年下学期期末考）实验班课改前后数学成绩分析：实验数据显示：实验后班级的平均分、优分、优秀率及合格率都有较大的进步。实验表明，信息技术与高中数学课堂的深度融合能够给抽象的数学课堂注入新的生机，也能够重新调动学生的数学学习兴趣和探究欲望，更主要的是，有效信息技术手段的应用也有助于学生数学思维的发散和潜能的激发。总之，在高中数学教学过程中，教师要充分发挥学生的主动性，要通过信息技术的发挥来确保高效课堂的顺利实现。2、形成了实验课例三视图的还原技巧学习效果成绩对比与分析报告。在高三的总复习中，吴燕瑜老师也将信息技术与高中数学进行深度融合，针对学生空间想象力较差这一特征，借助信息技术手段，吴燕瑜老师设计了一节示范课三视图的还原技技巧，从三视图还原空间几何体的形状既是重点，又是难点。为了突破该重难点，吴燕瑜老师巧妙地设计了一个微课程：“正方体的顶点排除法”，准确地展现了三视图还原的过程，动态地再现了数学问题的发现过程与形成，它让抽象的数学问题变得形象、直观。利用微课程创设新颖的教学环境，在此过程中，学生学习兴趣非常浓、求知欲望非常强，通过探究性的学习学生的兴趣逐步从“有趣”顺利过渡到“志趣”的阶段。微课程能够有效地突破教学重点和难点。 为了检验本节的教学效果，设置了课前和课后作业，通过分析数据，表明这样的教学效果是不错的。数据分析如下：课前：实验班：中学2020届高三8班总分：30分，实验人数：49人成绩人数成绩人数30分115分825分210分1420分75分和0分17课后：实验班：中学2020届高三8班总分：25分，实验人数：49人成绩人数成绩人数25分2710分320分115分015分80分0课前：实验班：中学2020届高三10班总分：40分，实验人数：54人成绩人数成绩人数30分215分1625分710分1320分115分和0分5课后：实验班：中学2020届高三10班总分：25分，实验人数：54人成绩人数成绩人数25分2510分120分185分015分100分0实验数据表明：在上课前，学生对于三视图的还原技巧的题目得分率非常低，满分30分的测试卷，大部分学生得分在15分及以下。通过信息技术与数学课堂教学的融合，利用动态演示突破了难点，通过微课实现了与传统课堂优势互补。在课后的测试中，发现一半的学生能拿到满分，低分人数大大降低了。论文发表：课件课例课题组成员初步形成了使用备课网站：高考资源网、中学学科网、教学助手等进行备课，借助互动课堂进行授课，利用微课通录制微课，推送给学生，实现课堂的延伸。课件有：三角函数的诱导公式、三视图的还原技巧、利用网络解决高中数学问题、椭圆的简单几何性质、高中数学翻转教学的实践与探索教学设计：三角函数的诱导公式、三视图的还原技巧、倾斜角和斜率、利用网络解决高中数学问题、椭圆的简单几何性质微课：三视图的还原技巧、圆的方程（10个） 微专题教学设计案例：空间几何体的外接球与内切球、以“换”代“凑”换元法在基本不等式中的应用 实践效果：比赛、获奖及荣誉（三）存在问题及有待研究问题近一年来，本课题研究取得了一定成果，但在研究实践过程中也存在一些问题及有待改进的方面，总结起来有以下几个方面：1、课题组大部分成员承担的工作任务多、压力大，课题研究的时间和精力不够充裕理论水平还比较有限。2、由于学校的手机禁令，课后学生对微课的推送不能及时收看，只能通过晚修或课外时间利用教室电脑进行播放。课件及微课的制作在数量及质量上仍需进一步改进，真正使得信息技术起到很好的辅助教学作用。3、课题组采用的观察、调查法、实验比较法只在课题组主持人的两个实验班进行，涉及面较窄，应在多个实验班进行推广。（四）下阶段研究工作计划下一阶段在前面工作的基础上，继续深入开展信息技术与高中数学教学的深度融合研究，突出研究重点，完善成果，计划如下：继续抓好与课题相关的理论学习，提高教师的理论素养。组织课题组成员继续学习本课题相关的理论知识，学习新高考过渡时期数学学科考试范围说明、普通高中数学课程标准（2017年版）、信息技术相关文献等。课题组老师结合学习的文章撰写学习心得体会与论文，并积极参与课题专题讨论与交流，从而不断丰富和完善自身的专业素养，为课题研究奠定更为坚实的理论基础。研究信息技术在高中数学教学过程中的重难点突破的应用，形成相应的学习模式，对信息技术与高中数学教学的深度融合进行整理分类，形成指导性的方法材料。经过教学调研反馈，继续形成阶段性研究成果找出经验梳理困惑，汇编信息技术与高中数学教学深度融合的课例研究、制作收集微课、案例分析等物化成果，撰写论文。整理研究成果，汇编成册，撰写工作总结研究报告，总结研究成果，做好结题工作，为课题鉴定作好充分准备；申请鉴定结题，作好结题申报，迎接课题专家组的验收、评估。