1 緒論 

1.1 研究背景及意義
《新課標》中提到現(xiàn)代教師應轉(zhuǎn)變教學觀念，合理利用現(xiàn)代技術手段優(yōu)化課堂教學，營造和諧、愉悅的學習氛圍，為學習者提供更多參與現(xiàn)實性的、探索性的數(shù)學活動的機會[1]。但實際情況是，由于應試教育升學壓力的影響，數(shù)學教學仍然沿用傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”“投影+講授”的模式進行，將學生的學習過程簡單的呈現(xiàn)為:吸收-存儲-再現(xiàn)的單一模式[2]。這種模式片面的將數(shù)學簡單化為抽象的邏輯，不注重學生的課堂參與度，影響著學生對于數(shù)學知識的掌握及數(shù)學情感的體驗，不符合新時代對于人才培養(yǎng)的新要求[3]。隨著“素質(zhì)教育”的提出，社會對于打破傳統(tǒng)數(shù)學教學模式的呼聲越來越高，現(xiàn)代信息化教學設備的不斷更新為新型的課堂教學模式提供了物質(zhì)保障和技術支撐，其中交互式電子白板（后文縮寫為交互白板）帶來影響尤為突出。因它具有強大的兼容性、高效的互動生成性、便捷的可操作性及資源的豐富性等特點，被廣泛的應用于數(shù)學課堂教學，成為推動數(shù)學課程改革的有力工具。作為教育工作者更應該積極參與到課程改革的隊伍中去。本文是交互白板與初中數(shù)學課程整合的范例，以理論為前提，實踐為基礎探索交互白板在數(shù)學課堂教學的應用模式，以交互白板為教學輔助工具變傳統(tǒng)的“師講生聽”模式為“師生互動”模式，從而提高學生的課堂參與度，提升初中數(shù)學課堂的交互性，提高學生的探索創(chuàng)新能力，以推動信息化教學發(fā)展的進程，真正將數(shù)學課程改革落到實處。
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1.2 國內(nèi)外相關研究現(xiàn)狀 
電子白板最初興起于歐美發(fā)達國家， 2001 年左右初具市場規(guī)模，而后于 2008年前后開始大量出現(xiàn)在市場[7]。在電子白板的用戶中近 90%來自教育行業(yè)，自 1991年交互式電子白板正式誕生，除了學術界對于電子白板的研究取得了一定成果，在其他方面也收獲了一定的成果。例如加拿大、美國、英國和澳大利亞等。其中以英國與中國開展的“教育技術影響研究系列 2 和 3”研究項目最為突出[8]，另一方面為方便教師實現(xiàn)資源的共享及相互間的交流、合作，搭建了專門的技術支撐平臺和資源網(wǎng)站，如英國的國家白板網(wǎng)(National Whiteboard Network) [9]。更重要的是英國政府將于 2015 年前更新所有中小學的教學設施，這其中就包括對電子白板的更換 [10]。 在其他發(fā)展國家也擁有國家級的交互式電子白板研究項目，比如：美國的“南德克薩斯社區(qū)學院——明星縣校園”；加拿大的 “聰明孩子的研究”; 澳 大 利 亞 的 “理查德森小學的研究”等等[11]。還建立了專門的相關網(wǎng)站，在這些網(wǎng)站中能夠免費的下載電子白板的相關軟件，了解產(chǎn)品信息，還可以查閱豐富的教學案例及技術培訓視頻，這無疑為一線教師開展授課及交流提供了很好的技術平臺[12]。 國外對交互白板在教學上的研究起步比較早，主要是針對交互白板的使用上，另外還有一些是研究交互白板在使用中的教學方法和一些教學應用的案例分析。英國的 Glover 和 Miller 等人在 2004 年在《Leadership  Implications  of  Using   Interactive  Whiteboards》一文中將教師應用交互白板輔助教學詳細得劃分為輔助階段、交互階段和增強交互階段。這三個階段分別對應著教師三種不同的教學模式。 
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2 在交互白板環(huán)境下開展初中數(shù)學課堂教學的理論基礎 

2.1 心理學基礎理論
以“經(jīng)驗之塔”為核心的視聽教學論是教學媒體應用于課堂教學的主要依據(jù)和指導思想。傳統(tǒng)講授式教學中教師站在臺講述自己對教材的理解，學生主要依靠有意注意進行信息的接收與處理，有意注意的作用與時間成反比，時間越長學生的專注度越低，學習效果相應的就越差[24]。導致這種現(xiàn)象的主要原因是單調(diào)的語言刺激容易使學生特定大腦皮層長時間處于興奮狀態(tài)，大腦自身出現(xiàn)保護性抑制，產(chǎn)生疲勞導致注意力下降，從而降低學習效果。有研究表明：一個人的五官對信息的接收率中，視覺（眼睛）的接收率占83％，聽覺（耳朵）的接收率占11％，兩項共計94％[25]。因此有效的視聽結合會增加信息的吸收率，多重感官同時調(diào)動的學習方法能提升學習的效率。 美國教育家愛德加-戴爾于1949年所著的《視聽教育法》中將人類獲得知識與能力的經(jīng)驗分為三大類十一層次，稱為“經(jīng)驗之塔”。三大經(jīng)驗包括： “做”、“觀察”和“抽象”[26]。將人的學習過程解釋為從直接參與中獲得經(jīng)驗轉(zhuǎn)化成圖像，再抽象成符號的發(fā)展認識過程。分別與布魯納的 “直接經(jīng)驗”學習模式、“模擬經(jīng)驗”學習模式和 “抽象經(jīng)驗”學習模式相對應。數(shù)學問題以抽象為主，最大難點在于讓學生記憶過多概念、法則，卻沒有呈現(xiàn)具體經(jīng)驗為理解提供支柱[27]。 “經(jīng)驗之塔”為在教學中進行視聽手段提供理論基礎，使人們意識到缺少豐富的具體經(jīng)驗而去解決抽象問題，便會導致學習出現(xiàn)困難，所以必須適當?shù)慕Y合具體經(jīng)驗與抽象經(jīng)驗，才能優(yōu)質(zhì)、高效的完成具體經(jīng)驗與抽象經(jīng)驗間的過渡[28]。課堂中引入交互白板不僅能模擬操作還能保障直接經(jīng)驗地獲取，能為學生構建三種經(jīng)驗的學習環(huán)境，使學生對一些抽象的問題的理解更加駕輕就熟[29]。以交互白板為平臺，媒體為通道將教學資源及信息以多樣化形式呈現(xiàn)給學生，讓學生同時調(diào)動多感官參與課堂，提高學生對教學信息的吸收率，從而優(yōu)化課堂教學。 
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2.2 教育學基礎理論 
問題的解決方法不存在“萬能鑰匙”，但是各種各樣的規(guī)則還是有效存在的，波利亞在《怎樣解題》一書中列舉了如普遍化、特殊化、探索法、歸納法等等方法，并通過實例加以解釋，最終將問題解答歸納為：題目理解、方案擬訂、方案執(zhí)行和回顧四個階段。數(shù)學既具有歐幾里德認為的系統(tǒng)演繹性，同時也是實驗性的歸納科學，因此波利亞認為數(shù)學問題的解決應倡導合情推理的模式(歸納和類比)。合情推理促使老師應該關注學習者的思維過程，讓學習者學會思考和猜測[32]。解題的關鍵在于“啟發(fā)聯(lián)想”，學生通過對一連串建議性或啟發(fā)性問題的回答逐步接近問題答案。波利亞于 1963 年在《美國數(shù)學月刊》撰文提出主動學習原則、最佳動機原則和階段循序原則三原則，這三原則對于教師選取何種教學內(nèi)容、采用何種教學方法均具有積極的啟發(fā)作用[33]。數(shù)學教學的根本目的在于教會學生思考。不只是知識的傳授，更應發(fā)展學生運用知識解決問題的能力，強調(diào)技能、技巧的訓練，培養(yǎng)良好的思維習慣。波利亞強調(diào)為了使學習者真正掌握數(shù)學知識，教師在教學中必須承認數(shù)學學科的兩個特點，，實驗性和創(chuàng)造性。知識應該是學生通過不斷的思考和求證而獲得。教學應該盡量多的采用交互參與的方式進行，讓學生盡量多的參與知識的形成過程，創(chuàng)造性的解決問題，不僅實現(xiàn)知識與技能的掌握，也獲得情感的體驗。這也是電子白板輔助課堂教學的基本理念。 教師根據(jù)課堂教學需要抽選學生進行板演，利用交互白板的頁面漫游功能及錄像完整的記錄學生的做題過程，通過分析理清學生的思路，幫助學生發(fā)現(xiàn)思維誤區(qū)，從而教會學生思考；教師通過交互白板的即寫即擦特征和精煉的語言對學生的探索過程進行點撥，給予學生啟發(fā)，讓學生通過不斷地聯(lián)想、思考、反復的驗證得出問題的答案；借助幾何畫板進行數(shù)學實驗，不但有助于讓學生充分體驗知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，還教會學生實驗與歸納的方法；在應用提升過程中，交互白板的靈活性為強化學生技能、技巧提供了技術支持，教師可根據(jù)學生解題結果及時的調(diào)整教學進程，提升學生實際應用能力。   
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3 在交互白板環(huán)境下的初中數(shù)學課堂教學設計 ......... 10 
3.1  設計理念與原則 .......... 10 
3.2 教學內(nèi)容設計 ...... 11 
3.3 學情分析 ...... 13 
3.3.1《探索多邊形內(nèi)角和公式》學情分析 ........ 13 
3.3.2《完全平方公式》學情分析 ........ 13 
3.3.3《點、線、面、體》學情分析 .... 14 
3.3.4《二次函數(shù) y=ax2的圖像與性質(zhì)》學情分析 ..... 14 
3.4 教學目標設計 ...... 15 
3.5 環(huán)境與資源的設計 ....... 17 
3.6 教學過程設計 ....... 18 
3.7 教學評價設計 ....... 33 
4 課堂應用實踐教學實施效果評價 ...... 35 
4.1 課堂應用實踐教學實施效果評價 ....... 35 
4.1.1 教學對象選取 ........ 35 
4.1.2 實驗開始前數(shù)學成績分析 .... 35 
4.1.3 實驗后測數(shù)據(jù)分析 ........ 36 
4.1.4  問卷調(diào)查結果分析 ....... 37 
5 結論與反思 .......... 46 
5.1 研究結論 ....... 46 
5.2 研究不足 ....... 46 
5.3 展望 ....... 47 

4 課堂應用實踐教學實施效果評價 

4.1 課堂應用實踐教學實施效果評價

為了實驗結果具有較好的信度，實驗對象與控制對象的實際條件相當，本文選用綿陽市三臺縣萬安中學八年級一班做實驗實施班，二班做實驗對比班。兩個班的總?cè)藬?shù)分別是 45 人、 44 人。實驗開始前對兩個班的基本情況進行了初步調(diào)查，用上學期期末考試成績?yōu)閰⒄諏γ總�班的基本情況進行了分析（見表 4.1、4.2、4.3）。從表中的數(shù)據(jù)可以說明兩個班的原始成績沒有明顯差距。 1.實驗開始測：用上學期期末考試成績?yōu)閰⒄諏蓚�班的數(shù)學成績進行了分析，保證實驗對象各方面的差別不是很明顯，以確保實驗結果的信度。  2.根據(jù)本學期教學內(nèi)容的特征進行定性分析，對適宜采用在交互式電子白板環(huán)境下進行數(shù)學教學的內(nèi)容編寫教學案例，并用于實驗一班的課堂教學，二班則沿用傳統(tǒng)方式進行教學，但是為了降低無關變量對實驗結果的影響，兩個班的數(shù)學教學由同一位教師擔任。對于實驗的結果采用量化與質(zhì)性評價相結合的方式，一方面實驗后用同一份試卷對兩個班進行測試，并用 SPSS 對測試結果進行分析；另一方面實驗班的同學分別在實驗前后填寫了用同一份調(diào)查問卷。 

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結論 

通過進行問卷調(diào)查及實驗數(shù)據(jù)顯示，應用電子畫板的初中數(shù)學教學與以往教學方式的對比，在教學設計及教學實施過程中能做到充分重視課堂的預設生成功能，極大發(fā)揮課堂互動性，從而提高學生的課堂參與度。另外對教師的教學方法和學生的學習方式的改變、學生學習的效果、學生學習能力的提高、學生學習興趣的培養(yǎng)都有顯著的影響。通過對以上案例分析，可得出以下研究的成果： 從課堂教學設計的規(guī)范性看,傳統(tǒng)的數(shù)學課堂教學模式忽略數(shù)學學科的可操作性特征，多是抽象計算為主，對于學生數(shù)學感知能力的培養(yǎng)較少，幾乎是沒有。而在以交互式電子白板為平臺進行課堂教學讓學生充分的參與課堂，觀摩或是親身參與數(shù)學實驗，感知數(shù)學概念、命題的實質(zhì)。真正做到“做中學”。 從課堂教學模式的靈活性看，交互式電子白板教學相對于傳統(tǒng)多媒體教學最大的特點也是有點既是：電子白板具有較強的預設功能，教師在備課時可以充分考慮課堂的多元可能性制作課件，即便是課堂突發(fā)的情況，在交互式電子白板環(huán)境下教師也能輕松應對。 從師生成長情況看，交互式電子白板環(huán)境對于教師的信息技術素養(yǎng)要求較高，俗話說“熟能生巧”，在教師能熟練的掌握交互式電子白板的操作的情況下，教師進行教學定能做到孰能生巧。教學旨在學生的參與體會，新世紀需要的不是只會“紙上談兵”的演算家，所以對于學生動手能力的培養(yǎng)是相對重要的。從實驗數(shù)據(jù)可以得出，在交互白板下進行課堂教學對于學習者動手能力的培養(yǎng)相當有效。 從教學內(nèi)容的選擇看，交互式電子白板適用于語言難以描述，或描述比較抽象并且能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)化成具體的圖像、圖像進行表述的內(nèi)容。借助電子白板不僅能能將抽象的數(shù)學概念、名詞等具象化，還可以借助對對象的操作了解數(shù)學規(guī)律、原理的形成過程，輕松突破教學重難點。 
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參考文獻(略)

本文編號：186145