1 緒論 

1.1 研究背景及意義
《新課標》中提到現(xiàn)代教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，合理利用現(xiàn)代技術(shù)手段優(yōu)化課堂教學(xué)，營造和諧、愉悅的學(xué)習(xí)氛圍，為學(xué)習(xí)者提供更多參與現(xiàn)實性的、探索性的數(shù)學(xué)活動的機會[1]。但實際情況是，由于應(yīng)試教育升學(xué)壓力的影響，數(shù)學(xué)教學(xué)仍然沿用傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”“投影+講授”的模式進行，將學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)簡單化為抽象的邏輯，不注重學(xué)生的課堂參與度，影響著學(xué)生對于數(shù)學(xué)知識的掌握及數(shù)學(xué)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(xué)教學(xué)模式的呼聲越來越高，現(xiàn)代信息化教學(xué)設(shè)備的不斷更新為新型的課堂教學(xué)模式提供了物質(zhì)保障和技術(shù)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(yīng)用于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，成為推動數(shù)學(xué)課程改革的有力工具。作為教育工作者更應(yīng)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(xué)課程整合的范例，以理論為前提，實踐為基礎(chǔ)探索交互白板在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的應(yīng)用模式，以交互白板為教學(xué)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(xué)生的課堂參與度，提升初中數(shù)學(xué)課堂的交互性，提高學(xué)生的探索創(chuàng)新能力，以推動信息化教學(xué)發(fā)展的進程，真正將數(shù)學(xué)課程改革落到實處。
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1.2 國內(nèi)外相關(guān)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(xué)術(shù)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(shù)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(shù)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(xué)的教學(xué)設(shè)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(xué)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(xué)的研究”等等[11]。還建立了專門的相關(guān)網(wǎng)站，在這些網(wǎng)站中能夠免費的下載電子白板的相關(guān)軟件，了解產(chǎn)品信息，還可以查閱豐富的教學(xué)案例及技術(shù)培訓(xùn)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(shù)平臺[12]。 國外對交互白板在教學(xué)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(xué)方法和一些教學(xué)應(yīng)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(yīng)用交互白板輔助教學(xué)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(yīng)著教師三種不同的教學(xué)模式。 
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2 在交互白板環(huán)境下開展初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的理論基礎(chǔ) 

2.1 心理學(xué)基礎(chǔ)理論
以“經(jīng)驗之塔”為核心的視聽教學(xué)論是教學(xué)媒體應(yīng)用于課堂教學(xué)的主要依據(jù)和指導(dǎo)思想。傳統(tǒng)講授式教學(xué)中教師站在臺講述自己對教材的理解，學(xué)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(xué)生的專注度越低，學(xué)習(xí)效果相應(yīng)的就越差[24]。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因是單調(diào)的語言刺激容易使學(xué)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(dǎo)致注意力下降，從而降低學(xué)習(xí)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(jié)合會增加信息的吸收率，多重感官同時調(diào)動的學(xué)習(xí)方法能提升學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)模式、“模擬經(jīng)驗”學(xué)習(xí)模式和 “抽象經(jīng)驗”學(xué)習(xí)模式相對應(yīng)。數(shù)學(xué)問題以抽象為主，最大難點在于讓學(xué)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(xué)中進行視聽手段提供理論基礎(chǔ)，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(dǎo)致學(xué)習(xí)出現(xiàn)困難，所以必須適當(dāng)?shù)慕Y(jié)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(xué)生構(gòu)建三種經(jīng)驗的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)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(xué)資源及信息以多樣化形式呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生同時調(diào)動多感官參與課堂，提高學(xué)生對教學(xué)信息的吸收率，從而優(yōu)化課堂教學(xué)。 
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2.2 教育學(xué)基礎(chǔ)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(xué)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(xué)，因此波利亞認為數(shù)學(xué)問題的解決應(yīng)倡導(dǎo)合情推理的模式(歸納和類比)。合情推理促使老師應(yīng)該關(guān)注學(xué)習(xí)者的思維過程，讓學(xué)習(xí)者學(xué)會思考和猜測[32]。解題的關(guān)鍵在于“啟發(fā)聯(lián)想”，學(xué)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(xué)月刊》撰文提出主動學(xué)習(xí)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(xué)內(nèi)容、采用何種教學(xué)方法均具有積極的啟發(fā)作用[33]。數(shù)學(xué)教學(xué)的根本目的在于教會學(xué)生思考。不只是知識的傳授，更應(yīng)發(fā)展學(xué)生運用知識解決問題的能力，強調(diào)技能、技巧的訓(xùn)練，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。波利亞強調(diào)為了使學(xué)習(xí)者真正掌握數(shù)學(xué)知識，教師在教學(xué)中必須承認數(shù)學(xué)學(xué)科的兩個特點，，實驗性和創(chuàng)造性。知識應(yīng)該是學(xué)生通過不斷的思考和求證而獲得。教學(xué)應(yīng)該盡量多的采用交互參與的方式進行，讓學(xué)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(xué)的基本理念。 教師根據(jù)課堂教學(xué)需要抽選學(xué)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(xué)生的做題過程，通過分析理清學(xué)生的思路，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)思維誤區(qū)，從而教會學(xué)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(xué)生的探索過程進行點撥，給予學(xué)生啟發(fā)，讓學(xué)生通過不斷地聯(lián)想、思考、反復(fù)的驗證得出問題的答案；借助幾何畫板進行數(shù)學(xué)實驗，不但有助于讓學(xué)生充分體驗知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，還教會學(xué)生實驗與歸納的方法；在應(yīng)用提升過程中，交互白板的靈活性為強化學(xué)生技能、技巧提供了技術(shù)支持，教師可根據(jù)學(xué)生解題結(jié)果及時的調(diào)整教學(xué)進程，提升學(xué)生實際應(yīng)用能力。   
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3 在交互白板環(huán)境下的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計 ......... 10 
3.1  設(shè)計理念與原則 .......... 10 
3.2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計 ...... 11 
3.3 學(xué)情分析 ...... 13 
3.3.1《探索多邊形內(nèi)角和公式》學(xué)情分析 ........ 13 
3.3.2《完全平方公式》學(xué)情分析 ........ 13 
3.3.3《點、線、面、體》學(xué)情分析 .... 14 
3.3.4《二次函數(shù) y=ax2的圖像與性質(zhì)》學(xué)情分析 ..... 14 
3.4 教學(xué)目標設(shè)計 ...... 15 
3.5 環(huán)境與資源的設(shè)計 ....... 17 
3.6 教學(xué)過程設(shè)計 ....... 18 
3.7 教學(xué)評價設(shè)計 ....... 33 
4 課堂應(yīng)用實踐教學(xué)實施效果評價 ...... 35 
4.1 課堂應(yīng)用實踐教學(xué)實施效果評價 ....... 35 
4.1.1 教學(xué)對象選取 ........ 35 
4.1.2 實驗開始前數(shù)學(xué)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(jié)果分析 ....... 37 
5 結(jié)論與反思 .......... 46 
5.1 研究結(jié)論 ....... 46 
5.2 研究不足 ....... 46 
5.3 展望 ....... 47 

4 課堂應(yīng)用實踐教學(xué)實施效果評價 

4.1 課堂應(yīng)用實踐教學(xué)實施效果評價

為了實驗結(jié)果具有較好的信度，實驗對象與控制對象的實際條件相當(dāng)，本文選用綿陽市三臺縣萬安中學(xué)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(xué)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(xué)期期末考試成績?yōu)閰⒄諏蓚�班的數(shù)學(xué)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(jié)果的信度。  2.根據(jù)本學(xué)期教學(xué)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(xué)教學(xué)的內(nèi)容編寫教學(xué)案例，并用于實驗一班的課堂教學(xué)，二班則沿用傳統(tǒng)方式進行教學(xué)，但是為了降低無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響，兩個班的數(shù)學(xué)教學(xué)由同一位教師擔(dān)任。對于實驗的結(jié)果采用量化與質(zhì)性評價相結(jié)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(jié)果進行分析；另一方面實驗班的同學(xué)分別在實驗前后填寫了用同一份調(diào)查問卷。 

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結(jié)論 

通過進行問卷調(diào)查及實驗數(shù)據(jù)顯示，應(yīng)用電子畫板的初中數(shù)學(xué)教學(xué)與以往教學(xué)方式的對比，在教學(xué)設(shè)計及教學(xué)實施過程中能做到充分重視課堂的預(yù)設(shè)生成功能，極大發(fā)揮課堂互動性，從而提高學(xué)生的課堂參與度。另外對教師的教學(xué)方法和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式的改變、學(xué)生學(xué)習(xí)的效果、學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高、學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)設(shè)計的規(guī)范性看,傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式忽略數(shù)學(xué)學(xué)科的可操作性特征，多是抽象計算為主，對于學(xué)生數(shù)學(xué)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(xué)讓學(xué)生充分的參與課堂，觀摩或是親身參與數(shù)學(xué)實驗，感知數(shù)學(xué)概念、命題的實質(zhì)。真正做到“做中學(xué)”。 從課堂教學(xué)模式的靈活性看，交互式電子白板教學(xué)相對于傳統(tǒng)多媒體教學(xué)最大的特點也是有點既是：電子白板具有較強的預(yù)設(shè)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(yīng)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(shù)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(xué)定能做到孰能生巧。教學(xué)旨在學(xué)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(xué)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(xué)對于學(xué)習(xí)者動手能力的培養(yǎng)相當(dāng)有效。 從教學(xué)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(xué)概念、名詞等具象化，還可以借助對對象的操作了解數(shù)學(xué)規(guī)律、原理的形成過程，輕松突破教學(xué)重難點。 
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參考文獻(略)

本文編號：186145