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1、信息技术与学科教学整合的研究温州市教育科学研究所 董加选摘 要：2000年11月教育部在关于在中小学普及信息技术教育的通知中提出了努力推进信息技术与其他学科教学的整合之后，信息技术与学科教学的整合即成为全国中小学教育教学改革与发展研究的核心主题和新热点。本文根据当前我国信息技术与学科教学整合的发展态势，结合我市信息技术与学科教学整合研究的实施现状，阐明了信息技术与学科教学整合的内涵、目的、必要性及我市整合的现状与策略，旨在全面实施和推广“整合”研究工作，加快我市教育信息化建设步伐，促进我市教育教学的改革与发展，提高教育教学质量。关键词：信息技术、学科教学、整合、必要性、现状、策略2000年11
2、月教育部在关于在中小学普及信息技术教育的通知中提出了努力推进信息技术与其他学科教学的整合之后，信息技术与学科教学整合即成为我国中小学教育改革与发展的核心主题和新热点，全国各地部分中小学教师都在研究如何将信息技术与学科教学整合的问题，整合研究虽有较大进展，但还有许多问题没有明确，如信息技术与课程整合的内涵、目的、必要性及整合策略等问题仍然需要探讨。信息技术与学科教学整合还存在着各种各样的误区，例如将信息技术与学科教学整合等同于计算机辅助教学，整合目的就是提高课堂教学效率等片面性的认识。笔者结合近两年来参与温州市教育局林卫平局长主持的全面实施教育信息化工程，实现区域教育跨越式发展教育部“十五”重点
3、课题的实践与研究，尤其对信息技术与学科教学整合的研究更加投入，前期已有“信息技术与学科教学整合的理性思考”的论文在浙江省教育科学研究2002年第3期发表，近期通过全市中小学整合调查研究及文献研究又有新的进展。以下阐明信息技术与学科教学整合的内涵、目的，必要性及我市整合的现状与策略。旨在继续深化研究，全面实施和推广“整合”研究工作，加快我市中小学教育信息化建设步伐，促进我市教育教学改革与发展，提高教育教学质量。一、“整合”的内涵、目的1、“整合”的内涵信息技术与学科教学的整合，不是简单地把信息技术仅仅作为辅助教师教的演示工具，而是要实现信息技术与学科教学的“融合”。整合的关键是把信息技术当作学生
4、获取信息、探索问题、协作学习、讨论、解决问题和构建知识的认知工具。信息技术与学科教学整合，不仅只是向学生传授知识，而是要在利用信息化学习环境和资源的前提下，使学生进行知识的重构和创造。在信息技术与学科教学程整合的具体实施过程中，我们要考虑实际的信息化环境，结合学科特点选择整合的切入点，考虑课堂内外信息技术的使用。教师与学生的信息素养也是影响信息技术与课程整合效果的重要因素。信息技术与学科教学整合的内涵是要求在先进的教育思想、理论的指导下，尤其是主导主体教学理论的指导下，把计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具、丰富的教学环境的创设工具，并将这些工具全面地应用到
5、各学科教学过程中，使各种教学资源、各个教学要素和教学环节，经过整理、组合、相互融合，在整体优化的基础上产生聚集效应，从而促进传统教学方式的根本变革，也就是促进以教师为中心的教学结构与教学模式的变革，从而达到培养学生创新精神与实践能力的目标。信息技术与学科教学的整合，不是简单地应用于教学，而是应该创造数字化的学习环境，创设主动学习情境，创设条件让学生最大限度地接触信息技术，让信息技术成为学习者强大的认知工具，最终达到用信息技术改善学习的目的，以达到预期学习效果。信息技术与学科教学整合，其主体是学科课程，而非信息技术，切勿为使用技术而使用技术，甚至不惜以牺牲学科课程目标的实现为代价。应以学科课程目
6、标为最根本的出发点，选用合适的技术。切忌在使用传统教学手段能够取得良好效果的情况下，生硬地使用信息技术。2、“整合”目的信息技术与学科整合的目的观，将影响人类对信息技术的传统观念与看法。传统观念认为，信息技术主要是作为知识的呈现工具，学科教学的辅助工具，而忽视信息技术构建信息化学习环境，作为学习者强大的认知工具的功能，更加忽视其构筑数字化学习社区的功能。信息技术与学科教学整合，其目的仍然是促进人的发展，完成学科课程的教学任务（如图1所示）。信 息 技 术教学内容教学方法教学评价教学资源改善学习者的学习信息素养教学模式图1：信息技术与学科教学整合目的示意图信息技术与学科教学整合最高的目标，仍然有
7、效地改善学习。在信息技术没有与学科教学整合之前，学习者的学习仍然可以进行，并能够取得一定的学习效果。但是信息技术与学科教学整合后，将有力地改善学习，革新传统的教学与学习观，改善学习者的学习方式，改善学习资源和学习环境，构筑面向信息化社会的学习文化。一些学者提出，信息技术与学科教学整合的目标是培养学习者的信息素养的众多目标之一。本人认为，其最根本的目标及其最根本的衡量标准，是改善学习，提高学习效率，真正地贯彻课程目标，达到教学预期的效果，促进学生发展。当然，信息技术与学科教学整合构筑的学习环境将有助于学习者信息素养的培养。而且有些信息技术与学科教学整合的案例，根本就不可能培养学生的信息素养，只是
8、达到了提高教学效率或者学习效率的目的。把信息技术与学科教学整合的目标局限于培养信息素养等方面，这是当前信息技术与学科教学整合的一个误区。笔者认为信息技术与学科教学整合，正是要把信息技术与学科教学全方位地进行融合。根据学科教与学的目标来选择信息技术，这是最根本的整合原则。二、“整合”必要性1、“整合”能加快课程内容的更新信息技术的高速发展，要求传统的课程必须适应信息化社会发展的要求，增加与信息技术相关的内容。例如高中物理随着科学技术日新月异的发展，时代和社会的不断进步要求我们应该把支撑高新科技的基础内容（如信息航空、航天技术、新能源、新材料等）及时反映在高中物理课程中，以建立新的基础教育课程体系
9、，但传统的教材要更新内容，需要经过调查、研究、编写、出版、实验等复杂环节，中间要经历一段漫长的时间，使得教材内容总是跟不上知识更新的步伐，而利用internet，学生可以随时随地在网上查阅有关科技发展的新动态、新成果，不断地与外界进行信息交换，使物理课程更具有开放性和动态性，大大加快了物理课程改革的进程。2、“整合”将带来学习方式的革命信息技术的飞速发展，网络信息的大量泛滥，对于人类的学习方式产生了巨大作用。学习者从传统的接受学习转变为主动学习、探究学习和研究性学习。同时数字化学习也将成为学习者未来发展的方向。例如将internet与高中物理“天然放射现象”教学的整合，使学生的学习方式发生了根
10、本的变化，学生可以自主上网观看原子弹爆炸现场情景，也可直接观察“天然放射现象”的过程等平时无法在课堂上实验的资源，由原来的“要我学”转变为“我要学”，由过去的“被动灌输式”变为现在的“主动探究方式”，实现了真正意义上的“兴趣学习”和“愉快学习”，另外，这种整合比传统教学有明显的优势，internet中浩瀚的教育信息资源，不仅为学生汲取知识提供了广阔的空间，而且有利于培养他们搜集、处理、分析、评价信息的能力。网络中的“留言簿”和“E-mail”，为学生提供了与多人讨论、交流的场所，这种交流无时空限制，无权威性束缚，无心理负担，有利于学生潜能的开发、发展及能力的发挥，也有助于团结协作精神和科学精神
11、的养成。3、“整合”扩大了课程资源范围随着信息技术的飞速发展，网络资源的丰富性和共享性，必然冲击了传统课程的资源观，课程资源的物化载体不再仅仅是书籍、教材等印刷制品，而且也包括了网络以及音像制品等。此外，生命载体形式的课程资源将更加丰富。学习者可以通过信息技术的通讯能和专家、教师等交流讨论，扩大了课程资源范围。例如：internet与高中物理教学整合后，一些现代化的高科技的决策性、创新性的内容将大大增加，互联网为学生提供了新奇、繁多的各种信息，面对如此众多的信息资源，物理教学的重要任务之一就是要培养学生能够对知识、信息进行辨别、选择、组织、运用，对问题作出独立的判断，并将物理和日常生活紧密联系
12、起来，选择适当的方法、策略学习物理，使学生真正成为课堂教学的主体。internet与物理课的整合给学生提供了学会判断、决策、创新的机会。4、“整合”将带来教学模式改变信息技术与学科教学的有机整合将带来传统的教学模式和理念的改变。信息化环境中，教师作为知识传授者的地位正在被削弱，学习者的主体地位被充分体现。信息技术作为教学辅助工具以及强大的认知工具，已经在研究性学习等课程中强烈地冲击着传统的课堂教学模式。例如：美国数学学科教学与信息技术相整合的（研究性学习）教学案例中，“过山车比赛”。过山车是游乐场和娱乐园等处的一种惊险、让人兴奋的游戏车。很多学生有过驾驶过山车的经历。本案例中学生要观察每种过山
13、车的特点，了解每个过山车的独特之处。学生要通过网络观看全国各地的过山车的照片，根据图片推测哪一种过山车更快、更高、滑很更远。然后，他们到另一个网站上查询数据来验证他们的推测。最后，学生对自己的估计结果进行评价，来判断估计能力是否随着经验的积累而得到提高。5、“整合”促进教学评价的革新信息技术与学科教学的整合后，将带来教学评价观念和评价手段的革新，信息技术可以作为自测的工具，有利于学生自我评价和反馈，也可以作为教师电子测评的手段，优化了评价过程，革新了传统的教学评价观与方法。三、温州市“整合”的现状分析2002年10月我们对全市中小学实施信息技术与学科教学整合现状进行全面调查（采用问卷调查）。据
14、调查表明：我市中小学应用信息技术的硬件环境建设已走在全国的前列，市直属中小学以及部分教育强镇的中小学已达到国内先进水平，我市1999年在全省率先建成地市级教育城域网温州教育网。2002年底止全市共有180所中小学建网、联网，有计算机3.084万台，计算机教室657个，有资源库学校94所，有电子软件室学校94所，有电子阅览室学校83所，有课件制作室学校175所，学校和个人网站323个。有134所中小学努力尝试信息技术与学科教学整合的实践与研究，这为全市的信息技术与学科教学整合的实施奠定了良好的基础。目前我市广大中小学教师运用信息技术，提高教学质量的意识已深入人心，在市、县（市、区）学校的研究课、
15、观摩课、优质课、公开课、示范课中广泛运用信息技术，尝试教学整合。这对传统的教学观念、教学方式、方法及教学模式产生了强大的冲击波，为我市教学改革开辟了新天地。调查表明，我市学科教学已经从信息技术的初级应用阶段开始走向与学科教学整合的发展阶段。（一）主要成效1、市、县教育局领导和各级教育行政领导以及部分城镇以上的中小学校长明确了整合的重要性和必要性，并亲自组织实施和参与整合实践与研究活动，信息技术与学科教学整合研究的课题，市级以上就有192项，现已形成了较大课题群，极大调动了广大教师参与整合实践研究的积极性和主动性，形成我市空前的整合研究的氛围。2、市电教馆、网络中心利用自己的优势，举办“英特尔未
16、来教育”项目培训62期，受训人员达1550人次。81所国家级、省级现代教育实验学校大力开展信息技术与学科教学整合的研究，发挥示范辐射作用。市教科所、市教育局教研室充分利用教科研的优势构建了多种整合教学新模式，全力投入整合队伍建设，共办整合研修班10多个，有效培养了整合骨干教师300多人，上述的举措为我市“整合”骨干队伍建设，打下了坚实的基础。3、广大教师把计算机作为新的教学工具使用，把整合工作视为教改重要内容，使教学内容的呈现方式发生了较大的变化，课堂教学的方式和模式也发生更新。4、由于信息技术与学科教学整合的研究实施，使一部分学生的学习方式发生了变化，表现为自主探究和协作互动学习增多。同时利
17、用网络技术也使得师生互动方式趋向于更为民主与和谐。5、我市直属中小学和城镇中小学教师，尤其是青年教师，已形成了努力学习和尝试信息技术与学科教学整合的热潮，尤其是参与信息技术与学科教学整合研究的学校已推出了一大批整合的典型课例（2002年底已收到全市参评的信息技术与学科教学整合优秀案例二百多项，评出一等奖17项，二等奖34项，三等奖59项），起到了很好的示范作用。6、近2年来我市在市教育局的高度重视下，全市中小学有计划、有步聚、有措施地进行建网、联网，网络建设突飞猛进，到2002年底止，全市已建设校园网的学校达180所，预计2003年增加600800所，教育信息化的硬件环境的快速建设为整合奠定了
18、良好基础。7、从现阶段的整合教学实践中已体现出，我市中小学构建的多种整合教学模式有许多优点：信息量大，联系生活实际，表现手法趣味性强，学生参与面广，自主性强，课堂效率高，学习渠道拓宽，学习方式多样，有利于改善学生的学习及学生思维潜能的开发和信息素养的提高。（二）存在问题1、计算机在我市城镇及农村各类学校分布不均，校际之间差异较大。众多学校采用集中管理，计算机利用率还不高。2、部分县（市、区）由于政府部门还没有足够重视教育信息化建设，专项资金投入不足，无法大力进行教学资源库建设。资源库货物缺少，软件总量不足。部分学校硬件环境跟不上，自制软件工程量大、技术要求高、成本高、费时多、低水平重复，不能资
19、源共享，而购买学习软件，往往不适用教学，可供学生使用的软件更少。3、部分教师理念陈旧，产生对“整合”片面的理解，在整合伊始便不由自主的步入了误区：将整合等同于计算辅助教学；以多媒体计算机的演示代替真实的实验现象；求大求全，刻意追求教学容量，提高教学效率（电灌）；过份强调人机对话的优势，忽略了师生之间的沟通与交流等。没有做到人机优势互补，其主要原因是由于师资培训缺少“整合”内涵的渗透，另外培训的教材缺乏与教学实践的有机结合。4、由于信息技术与学科教学整合要求学科教师及学生能够熟悉信息技术的应用，熟练地解决学科中教和学的问题。目前，仅有少数学校能够做到这一点，而大多数学校都存在不同程度的困难。师生
20、的信息素养亟待提高。5、由于熟练整合教学的骨干教师缺少，信息系统的超文本特性没有得到很好的利用和开发，阻碍了教学内容的最有效的组织与管理，网络特性的低利用影响了学生的创新精神和以高级认知能力发展为标志的发现式学习。6、在促进信息技术与学科教学整合方面，教育行政部门缺少统一评价标准和管理机制的支撑。7、农村山区中小学由于经费十分短缺，办学条件差，硬件设施无法配置，认为开展“整合”火候未到，几乎没有整合的观念。四、温州市“整合”的策略教育部决定，从2001年开始用5年10年的时间，在全国中小学（包括中等职业技术学校）基本普及信息技术教育，全面实施“校校通”工程，以信息化带动教育的现代化，努力推进信
21、息技术与其他学科教学的整合，实现我国基础教育跨越式的发展。根据教育部的要求和当前我国中小学信息技术与学科教学的整合发展的态势，结合我市信息技术与学科教学整合的发展现状，我们拟从教学模式改革、师资培训、教学资源建设、分层次整合、整合教学评价以及整合可持续发展六个方面为目标，提出温州市中小学进一步推进信息技术与学科教学整合的六项策略。1、构建整合教学模式的策略教学模式是在一定的教育思想和教育理论指导下，为完成特定的教学目的而构建起来的教学结构和教学活动程序。构建信息技术与学科教学整合的教学模式是实现“整合”的核心。当前我市整合教学模式的研究主要是实现三大目标：使教师教学设计能巧妙地将传统的基础知识
22、教学与网络信息教育特色有机结合，挑战以应试为目标的教学思路，充分开发计算机强有力的潜在功能，达到表现方式多样、检索信息方便、反馈系统灵活，呈现生动；使信息技术真正成为学生自主使用的认知、探究手段和解决问题的工具，达到改善学习；利用信息技术构建学生自主学习、探究学习和研究性学习的教学环境,变学习方式，提高学生自主获取信息，处理、交流、发布和加工整理和应用信息的能力。总的目标是培养学生创新精神和实践能力。目前我们应花大力实践以下几种模式。模式之一：讲授演示型模式以教师使用信息技术为主的演示型教学模式是在现有教学模式基础上，把计算机作为新教学媒体使用，主要用于课堂教学中的演示和交流。这种教学模式适合
23、硬件配备不足的学校和计算机操作技能一般的教师选用，较适用于目前中小学教学中的讲授新课和复习课。模式之二：自学个别学习型模式对于教材中一些学生平常感性认识较多的、简单易懂的内容，教师完全可以按照教学目标制作成分层次的、交互性强的课件，让学生通过网络，利用课件自学自查，及时反馈。教师巡视，辅导答疑。课后通过教师主页的在线问答及留言簿使个别化学习延伸至课外，使因材施教成为现实。模式之三：任务协作型模式建构主义学习理论认为：情景、协作、会话和意义建构是学习环境中的四大要素。学生是信息加工的主体和意义的主动建构者。因此，在不脱离教材的前提下对所学知识以一个明确的学习任务为驱动，利用网络以及多媒体等相关技
24、术，由学生通过彼此合作，以达到学习、掌握教学内容的过程。如：温州实验中学马海波教师执教的“内燃机”一课，以召开推销会的形式，分别扮演柴油机生产商、汽油机生产商、能源专家、史学家来进行讲述。在任务的驱动下，小组同学积极协作顺利的完成任务，效果很好。模式之四：实验探究式该模式是采用计算机和多媒体技术,现实时控制、实时测量、数据处理、图像处理、实验评价等功能的一种实验探究教学模式。其特点是现代化手段与传统的科学实验有机结合，形成多媒体实验教学环境。具有测量精度高、测试速度快、时空被扩大、智能交互、图文并茂、动画丰富等特点。模式之五：问题探索型模式将教学中学生感兴趣的问题，布置下去让学生自己去查找相关
25、的信息，通过主体性、探索性、创造性的解决问题过程，将多个学科的知识、学问性知识和体验性知识、课内与课外、学校与社会有机地结合在一起，最大限度地促进学生身心和谐统一地发展。应用于考查学生学习及运用所学知识解决问题的能力方面。如：摩擦单元学习中，拟定“增大及减小摩擦的方法和实例”这个问题，学生分组，利用网络这个庞大的信息资源库接合生活中摩擦的实例，查找、收集信息，将信息加以整理，通过演示文稿输出学习成果，在课堂上相互交流，共享集体智慧。模式之六：开放合作式学习这种教学模式的主要特征是开放的学习环境和时空，即允许学生自己选题，决定需要选择什么信息，采取什么方法解决问题。教师作为指导者、促进者要为学生
26、提供必要的支持。其基本学习方式包括探究学习、研究性学习设计与制作、以问题为中心的学习。基本组织形式是合作学习。模式之七：问题讨论型模式学生在课堂上就某个问题展开讨论，通过面对面的交流或网络上的在线问答，在教师有目的地引导讨论向深层次发展，学生从中获得知识的过程。利用网络，此模式可成为课堂教学的延伸。适用问题探索型模式下的交流课及课堂上出现有争议的话题。如大气压单元的交流汇报课上，各小组边积极展示自己的作品边对其他组的实例或见解提出异议、讨论。这样的学习气氛，能极大地开发学生的学习潜能，使学生学得主动、学得有效。2、师资培训策略实践证明，教师是有效开展信息技术与学科教学整合的关键因素。教师对整合
27、的目的和实质的正确理解和把握是进行整合的前提。再先进的教育技术，如不唤起广大教师的共鸣，终难落到实处。据调查表明我市有90%以上的教师尚不明确信息技术与学科教学整合的内涵，当务之急是对他们加以培训。但目前许多地方培训还不针对性，存在信息技术与学科课程“两张皮“不能正确反映整合的新的内涵等问题，为了改进不良状况应采取以下措施：师资培训应注重灵活性和实用性。在调查分析教师现有的技能水平和教学实际要求的基础上，根据不同学科设计出不同层次的培训内容，采用案例教学，对教师进行分层次的培训。培训的组织形式应灵活多样，内容应易学、实用，（如英特尔未来教育等）以满足不同层次教师的需求。为教师创造更多的交流研讨
28、机会。充分发挥市、县、校三级教科研部门的作用，鼓励广大教师积极开展互教互学的整合交流活动，引导教师通过对自身教学实践的总结和反思，真正理解整合的内涵、目的、实质、方法和评价等问题，并搭建平台让有经验的教师展示和交流成果，通过交流和研讨整合教学活动来提高教师整合的水平。重视整合骨干队伍建设。重视青年骨干整合队伍的建设，分批、分层次地对各学科青年整合骨干力量进行整合培训。可以将具有较高整合水平、热衷于教学改革的青年教师组织起来进行高层次的培训，形成整合骨干队伍，以点带面，为广大教师提供整合的示范课。充分利用现有的各种教育资源，提高培训质量。要充分发挥高校、市、县教育信息网、校园网的资源优势，大力开
29、展中小学教师的在职整合培训，建立层次多样、形式灵活的培训机制。3、教学资源建设策略。在保证改革硬件设备的管理方式，合理规划硬件设备分布的同时，应加大软件开发和利用的力度，边“修路”和边“造车”。开发丰富多彩的适应中小学教学的高质量教学资源库。已成为”整合“的必要前提，今后重点抓以下几个方面。加强开发教学软件的规划和指导。开发教学软件除了要遵循技术、逻辑、表现方式等方面的要求，还要以满足教学需求为前提，使开发出的教学软件成为教学的有机组成部分。开发教学软件要运用系统论的观点和方法，根据中小学各学科特点和学生特征，分析教学中的问题和需要，以优化课堂教学结构，改善学生学习，提高课堂教学效率为目的。主
30、要考虑和遵循如下原则：选择适合学科特点、易学易用的软件开发平台，把教师从以往做课件的繁重劳动中解放出来，实现教师做课件和用课件的统一；应根据教学改革发展的需求，规划开发各种类型的教学软件，满足不同的教学需求；开发教学软件要确定合适的教学目标，选取合适的教学内容；开发教学软件应发挥软件在个别化和交互性方面的特长，重视对学生自主学习环境的创造，从而更好地发挥软件的作用。有选择性地购买教学软件。购买教学软件，应以满足教学需要，促进整合发展为前提。随着技术的进步，必须形成相应的评价标准和评价方法，并有选择性地购买合适的教学软件。目前，市场上已出现了一批专用于开发学科教学软件的软件平台和电子备课系统。利
31、用这些软件平台，教师可以方便地制作适合自己教学需求的软件，或提取需要的素材，克服了以往教师制作软件和电子教案费时费力的障碍，克服了使用别人制作的软件不适合自己教学风格的缺陷，能在短时间内基本解决教学软件贫乏的问题，所以应集中资金有选择性地购买。分批建设学科教学素材库。有条件的学校，在购买、自主开发基础上还可以建设多媒体教学素材库、微教学单元库、教学资料的表现方式库、学科教学案例库等作为补充。学科教学素材库建设应与校本课程、图书资料等教学资源统筹规划，实行数据库管理模式，以便于检素使用。4、分层次整合策略我市中小学的信息技术设施和师资水平相差很大，虽然我市教育局在大力推进教师培训和“校校通”工作
32、，但是这种差别的消失不是短时间内就能做到的。因此，我们不可能也不应该用一种标准去要求所有学校去进行整合实践。学校应结合本校的具体情况，充分利用已有的信息技术设备，尽可能地利用社会和家庭的信息技术力量，取得社会和家长的支持，同样可以取得整合的良好效果。条件很好的学校，可以进行更广泛、更深层的信息技术与学科教学的整合，需要社会和学生家长的支持，对待条件差的农村山区小学要降低标准，进行低层次的整合，他们更需要政府、社会、企业和学生家长的大力支持，尤其是硬件投入的支持。5、整合评价策略评价是保证整合有效进行的关键环节。它既包括实施过程中的评价，又包括实施结果的评价。教育信息化层次的高低主要取决于信息技
33、术与学科教学整合的层次高低。为了全面实施信息技术与学科教学的整合课的评价研究，根据我市信息技术与学科教学整合课的实际情况（特点），参考我国教育信息化专家马宁、余胜泉总结出的整合课层次评价的量表，笔者经过归纳推出一种信息技术与学科教学整合课的层次评价量表，仅供全市教师整合课评价参考。本量表将整合课分成五个层次，并注上各个层次评价指标内容和要求，便于实施评价。温州市中小学信息技术与学科教学整合层次评价量表层 次教学方式学习方式教师角色学生角色教学评价信息技术的作用硬件要求1、信息技术作为演示工具说教式讲授集体听讲知识施与者知识被灌输者纸笔测试、口头问答演示工具一台教师机、投影机2、信息技术作为交流
34、工具或演示工具说教式讲授与个别辅导结合集体听讲和个体作业结合知识施与者、活动组织者被灌输为主、呈现出较主动参与学习的兴趣纸笔测试简单的人人交互工具，培养学习兴趣、促进情感交流网络教室、局域网或互联网3、信息技术作为个别辅导工具个别辅导式教学、个别化学习个体作业+协作学习计算机软件的开发者或选择者、辅导者主动学习、接受软件讲授纸笔测试或计算机测试简单的人机交互工具，实现教师职能的部分代表网络教室、局域网或互联网(人手一机)4、信息技术作为资源环境和信息加工工具探索式学习、个别化学习、协作式学习个体作业为主、少量协作作业教学的指导者、帮助者、活动组织者学习主动参与者测试/学生的作品资源收集、查询工
35、具、学生表达思想、观点、交互的工具网络教室、局域网或互联网(人手一机)5、信息技术作为协作工具和研发工具多种学习策略，以问题解决式和发现式、任务驱动式为主协作作业或个体作业或二者均有教学的引导者、帮助者、教学活动的组织者、促进者主动参与、主动探索、主动发现、主动构建按照学生的作品进行评价生活、学习的协作工具、智能工具网络教室、互联网或宽带互联网(人手一机)6、建立整合持续发展的机制。信息技术与学科教学的整合，是教育为适应社会经济发展的要求和信息技术的迅速发展及广泛应用的需要。它有开始，但不应有终结。就像粉笔、黑板一样，至今仍是教学中不可缺少的工具。因此，建立不断推进整合发展的机制是十分必要的，
36、包括：管理评价，保证持续快速发展；多途径不断提供财政支持，保证能及时扩充和补充必要的软硬件资源和外出参观学习；集中力量（包括人力、设备和财力）开发、建立可供各学科使用的校园网及教学信息资源库；不断地培训教师，提高他们的整合水平，形成创新意识，创造性地建立适合本学科整合的教学模式；正确的科学理论导向，把握改革与发展方向；拾建平台，提供展示机会。主要参考文献：1、何克抗 2002年中小学信息技术教育第9期 “纵论信息技术与课程整合”2、李克东 2002年中小学信息技术教育第4期 “信息技术与课程整合的目标和方法”3、王冬梅 2002年中小学信息技术教育第6期“美国中小学信息技术与学科课程整合” 4
37、、刘向永 2002年中小学信息技术教育第3期 “解读信息技术与课程整合”5、董加选 2002年浙江教育科学第3期“信息技术与学科教学整合的理性思考” 结合阅读材料 适时切入探究性学习利用祖暅原理探究一类旋转体体积瓯海中学 黄显忠理论依据：1、用皮亚杰的“建构主义理论”，弗莱登塔尔的“再创造教学”等理论指导教学过程。“建构主义”认为在激活原有认知结构的基础上，提出新的认识客体，通过学生的自主活动，智力参与，或根据认知同一的原则，使原有的认知结构扩充延伸，形成新的认知结构；或激发认知冲突，引导学生解决矛盾，实现思维的“顺应”。其要点是：学生自主活动，智力参与，个人体验。“再创造教学”认为：数学教学
38、是一个活动过程，在整个活动中，学生应处于一种积极创造的状态，教师的任务在于引导学生探索获得知识、技能和途径的方法，培养学生的创造力。2、探究性学习的核心是培养学生的创新精神和实践能力。探究性学习的课堂教学有两个最显著的特征：其一是教学内容的问题化，即以问题为中心组织教学内容；其二是教学过程的探索化，即教师为学生创设学习情境，提供解决问题的依据材料，由学生独立地探究发现知识和解决问题。教学背景 “研究性学习”是我国当前课程改革的一大亮点。“研究性学习”有助于培养学生的创新意识和实践能力，进而促进学生的全面发展，这已成为当前教育界的一个共识。在推行“研究性学习”的过程中，一方面我们需要思考如何改革
39、教学方法，真正落实学生的主体地位，培养学生自主探索的能力；另一方面我们还需要思考如何用“研究性学习”的理念来改造和挖掘教学内容中适合学生研究和探究的素材。新教材的“阅读材料”就是很好的素材。但由于教学大纲没有对这部分内容做具体要求，在教学中往往被教师忽略。笔者认为，作为教材的一部分，除正文内容的交流，教师应鼓励、要求、指导学生课外阅读，并适时加以探究。本文以第九章的阅读材料“柱体、锥体的体积”为例，探究一类旋转体的体积。一、前期准备：学生在以前的数学课中，已经学习过有关圆柱和圆锥的内容，本章中又学习了棱柱和棱锥。这样，可以将柱体（圆柱、棱柱）和锥体（圆锥、棱锥）的一些共同的性质统一起来认识。柱
40、体和锥体的体积计算，是经常要解决的问题。虽然有关公式学生已有所了解，但是进一步了解这些公式的推导，有助于学生理解和掌握这些公式。一周前：请同学们阅读第九章阅读材料“有关柱体、锥体的体积公式”，并要求同学分成9个小组，对如下问题进行尝试解决：1、底面积都等于，高都等于的任意一个棱柱，一个圆柱和一个长方体被平行于底面的任一平面所截，所得的三个截面的面积为什么都相等？2、为什么推导出三棱锥的体积公式后可以推导出一般的锥体的体积公式？3、能否利用祖暅原理推导球的体积公式？球附：祖暅原理：夹在两个平行面间的两个几何体，被平行于这两个平面的任何平面所截，如果截得的两个截面的面积都相等，那么这两个几何体积的
41、体积相等。图1如图1：夹在平等平面、间的两个几何体（它们的形状可以不同），被平行于、的任何一个平面所截，如果截面（阴影部分）的面积都相等，那么这两个几何体的体积一定相等。设有底面积都等于S，高都等于的任意一个棱柱、一个圆柱和一个长方体，使它们的下底面在同一平面内（图2）。根据祖暅原理，可知它们的体积相等。其中是柱体的底面积，是柱体的高。E组：针对问题1，依据棱柱被平行于底面的平面所截,所得的截面与底面是全等，显然面积相等，圆柱、长方体所得截面与底面的面积一样,所以被平行于底面所截的任一截面都等于底面积。图2设有底面积都等于S，高都等于的两个锥体（例如一个棱锥和一个圆锥），使它们的底面在同一平面
42、内（图3）。根据祖暅原理，可推导出它们的体积相等。这就是说，等底面积等高的两个锥体的体积相等。G组：针对问题2，此问题应分二方面说明。一方面，底面积都为，高为的圆锥与三棱锥的体积一样。因为被平行于底面的平面所截，那么截面和底面的面积比等于截得的棱锥的高与已知棱锥的高的平方比。可由祖暅原理知：圆锥与三棱锥的体积相等。另一方面，任给底面积为，高为的棱锥，可取一底面积为，高为的三棱锥，由上可知，它们的体积也相等。评析：依据G波利亚的解题理论，带着问题去阅读，思考，使阅读的目标明确，深入地理解把握原理的实质。全班分为9个小组，每个小组6人，给学生以足够的时间进行小组讨论交流，教师可指导参与学生的讨论，
43、然后利用课堂进行合班交流。先让学生独立思考，在此基础上组织学生开展小组讨论，然后合班交流，这样既可以使学生养成独立思考的良好思维习惯，又能使学生学会与人交流和合作。请各小组推荐一名同学，汇报小组讨论情况。二、问题3的探究解决过程：（利用课堂时间）对于问题3的解决，学生开始一筹莫展。老师给予适当提示：问题1、2的本质是利用一个可求体积的几何体来类比，结合祖暅原理可求得。师：是否找到一个可求体积的几何体？B组：利用圆锥师：同学们尝试一下。（由于截面面积相等无法解决，失败），请同学们继续尝试。C组：利用圆柱？如下图（显然，等底等高的圆柱体积比球的体积大；等底等高的圆锥体积比球的体积小）师：关注祖暅原
44、理的本质，高为可以解决；但截面面积，不易解决。试计算被平行于底面的平面所截的截面的面积如何？球截 圆柱截两者相差。（停顿）A组：圆柱截面中挖去半径为的圆。师：（很好）对于整个圆柱来说，应挖去一个什么？学生继续尝试师观察学生，发现如下三种挖法？1） 2） 3）师：给予肯定。请各组发表意见。A组：对于第2种挖法，不对，因为球的截面，自上而下，截面面积由小变大，再由大变小。B组：（紧跟着）第1种挖法不对,因为随着截面的位置不同,也不同，是在改变。 在改变。（大家把目光集中在第3种画法，停顿。）师：请F组同学说明第3种画法的理由：F组：把高为的圆柱、球分为对半，显然体积是一样的，如图：圆柱截 球截圆柱
45、截球截体积评析：上述过程是以问题分层即“低起点、高要求、分层次”进行探究教学，坚持“让思想从学生的头脑中产生”的原则，以问题的转化为主线，照顾到学生认知水平发展的差异，提高了学生的思维参与度。师：请同学们回顾上述解法，利用祖暅原理求体积，关键是解决什么问题？生：（一起回答），截面面积问题师生共同归纳小结：利用祖暅原理求旋转体体积的方法：1）找到一个可求体积的几何体。2）关键是解决被平行于底面的平面所截的截面的面积相等的问题。评析：引发学生解题后进行反思，对自己的思维过程进行评价，有助于内化知识，提炼解法，深化对祖暅原理的理解，是发展“想”的能力的重要一环，是对“想”的过程进行再创造的教学）三、
46、应用探究：1、求椭圆：（），绕轴旋转一周所得旋转体体积？（给予学生充分的时间思考、讨论）A组：上述旋转体与球体有类似，即当时，即为球体。D组：旋转体高度为到中截面距离为的截面是圆，由代入截面面积（）师：提示由（）式结构可知，构造两个几何体。应构造怎样的两个几何体呢？abaE组：构造两个几何体，使它们在高为处，一个截面面积为，另一个几何体的截面面积为。如右图：1） 2）对于1），任何地方的截面面积为，2）几何体的截面半径为，则 面积为师：请同学们计算一下旋转体的体积生：（哦，学生惊喜发现，当时，即为）师：刚才解决了椭圆绕直线旋转得到的几何体的体积，类似的我们还可以求哪些几何体的体积？生：双曲线、
47、抛物线等。评析：以类比联想的思维方法为指导提出问题，有助于培养思维的深刻性。2、求双曲线：（），与y = c、y = -c围成的图形绕轴旋转一周所得旋转体体积？学生类似的解决：旋转体高度为到中截面距离为的截面是圆，由代入截面面积（）aab构造两个几何体，使它们在高为处，一个截面面积为，另一个几何体的截面面积为。如右图：1） 2）对于1），任何地方的截面面积为，2）几何体的截面半径为，则 面积为评析：通过上述两题的探究，学生已初步掌握这一类问题的探究方法，为提高思维的深刻性，继续变式探究。3、抛物线y = ax与y = b ( a0,b0) 围成的图形绕轴旋转一周所得旋转体体积？计算旋转体到底部距离为h的截面面积s，由y=hs = x= 构造一个高度为b而体积易求的几何体，且此几何体到底部距离为