DOS是一種數(shù)學(xué)型信息技術(shù),它的作圖原理以歐氏幾何為基礎(chǔ),并蘊涵著數(shù)學(xué)中的公理化思想。DOS技術(shù)與初中幾何教學(xué)整合,把抽象的概念形象化、枯燥的理論生動化,給學(xué)生提供了數(shù)學(xué)實驗、探索和創(chuàng)造的機會,有力地促進(jìn)著學(xué)生推理能力和創(chuàng)造思維能力的發(fā)展,目前這種整合已成為數(shù)學(xué)課程改革的一個新的發(fā)展趨勢。然而,由于國內(nèi)在這方面研究還十分薄弱,加之教師對DGS技術(shù)和整合的認(rèn)識不足,致使DGS技術(shù)在實踐教學(xué)中的有效性未得到充分發(fā)揮。因此,開展關(guān)于DGS技術(shù)與初中幾何教學(xué)整合的理論和實踐研究顯得尤為重要。 本研究從理論上闡釋了信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合的過程;以此為基礎(chǔ),具體結(jié)合平面幾何學(xué)習(xí)特征,著力建構(gòu)了DGS技術(shù)與初中幾何教學(xué)整合的過程結(jié)構(gòu);在對過程結(jié)構(gòu)進(jìn)行微型教學(xué)實驗的基礎(chǔ)上,重點探討了基于DOS技術(shù)的整合教學(xué)策略。 本研究的主要結(jié)果及特色: (1)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合過程的理性認(rèn)識 根據(jù)工具取向理論對整合過程所涉及要素之間關(guān)系的闡釋,整合要經(jīng)歷技術(shù)的社會化、主體的技術(shù)化和數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的發(fā)展變化三個過程。具體到微觀的課堂活動領(lǐng)域,根據(jù)內(nèi)外化建構(gòu)思想,整合就是要促進(jìn)主體物理操作和心智操作之間溝通和聯(lián)系,而活動的概念化和概念的活動化便是實現(xiàn)這個轉(zhuǎn)化的有力途徑:活動的概念化是技術(shù)活動的內(nèi)化,旨在于促進(jìn)理解性的學(xué)習(xí);概念的活動化是內(nèi)部思維外化到技術(shù)的一種高級思維活動;上述兩個過程相互作用、共同推動著學(xué)生操作技能和心智技能的發(fā)展,促進(jìn)著整合教學(xué)系統(tǒng)的良性循環(huán)。 (2)DGS技術(shù)與初中幾何教學(xué)整合過程結(jié)構(gòu)的初步建構(gòu) 根據(jù)數(shù)學(xué)實踐活動的TTT原理,整合教學(xué)過程中涉及三個領(lǐng)域之間的轉(zhuǎn)化:任務(wù)、技術(shù)技能和理論。任務(wù)是導(dǎo)火線,技術(shù)技能的形成是關(guān)鍵,在此基礎(chǔ)上學(xué)生可理解相應(yīng)的理論、獲得智能的發(fā)展。在這個過程中,基于技術(shù)的技能獲得溝通著技術(shù)環(huán)境和紙筆環(huán)境、促進(jìn)著從任務(wù)到幾何理解的實現(xiàn)。 在TTT原理基礎(chǔ)上、結(jié)合APOS理論和平面幾何學(xué)習(xí)的特征,本研究對活動的概念化和概念的活動化過程進(jìn)行了具體分析,嘗試性地構(gòu)建了關(guān)于DGS技術(shù)與初中幾何教學(xué)整合的過程結(jié)構(gòu)�；顒拥母拍罨婕暗剿姆N過程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)化,依次為:幾何圖形、具體屬性、不變性、幾何理論。幾何圖形是學(xué)生活動的載體;基于幾何圖形的技術(shù)活動促進(jìn)具體屬性的發(fā)現(xiàn),但這種屬性仍不夠深入本質(zhì),對其進(jìn)行抽象概括便可形成不變性;而幾何理論的獲得是建立在對已發(fā)現(xiàn)的不變性進(jìn)行解釋和理性證明的基礎(chǔ)上,由此才可使獲得的不變性原理納入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),形成理解性的學(xué)習(xí)。概念的活動化涉及到四種過程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)化:幾何原理、物理圖形、幾何圖形、幾何概型;基本的幾何原理是開展此活動的首要條件,物理圖形來源于對該幾何原理的理解、形成于主體在技術(shù)中的構(gòu)造活動,但這種構(gòu)造是否合理還要經(jīng)過技術(shù)拖動的檢驗,才可確認(rèn)其活動化的目標(biāo)——幾何圖形是否實現(xiàn);在這一系列的構(gòu)造、拖動過程中,證明活動處處存在,它指引著幾何圖形的完成,促進(jìn)了主體建立概念間的聯(lián)系、形成幾何概型。 (3)DGS技術(shù)與初中幾何教學(xué)整合的策略探究 根據(jù)對微型整合教學(xué)實驗的具體分析,本研究歸納和梳理了有關(guān)DGS技術(shù)與初中幾何教學(xué)整合的主要策略:基于精確性的形數(shù)轉(zhuǎn)化策略;基于豐富性的概括抽象策略;基于形象性的證明驅(qū)動策略;基于情景性的預(yù)設(shè)生成策略;基于動態(tài)性的拓展延伸策略。 本研究通過對所構(gòu)建的整合過程結(jié)構(gòu)進(jìn)行微型教學(xué)實驗,獲得了以下結(jié)果:①初步證實了整合過程結(jié)構(gòu)的存在性,解釋了概念化發(fā)展的曲折性;②初步證實了整合過程結(jié)構(gòu)的有效性;③通過對技術(shù)行為的分析,肯定技術(shù)的價值在整合過程實驗中得到了充分體現(xiàn),也初步顯示了整合過程結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。④發(fā)現(xiàn)重點中學(xué)和普通中學(xué)的學(xué)生在整合過程中具有不同的特點,因此,在活動方式和活動策略的選擇中要有一定差別性。 本研究試圖創(chuàng)新之處:從理論上初步建構(gòu)DGS技術(shù)與初中幾何教學(xué)整合的過程結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了整合的活動性和過程性、突出了DGS技術(shù)的特色以及幾何學(xué)習(xí)的重要特征;在微型實驗研究的基礎(chǔ)上,總結(jié)和探討了關(guān)于DGS技術(shù)與初中幾何教學(xué)整合的主要策略,這些策略對于DGS技術(shù)和幾何教學(xué)有一定的針對性和可操作性。本研究的不足之處:在構(gòu)建整合過程結(jié)構(gòu)中并未充分考慮學(xué)生心理需求,缺乏心理理論的支撐;實驗研究所選樣本較小,因此對整合教學(xué)實踐的深入分析還不夠。
【學(xué)位單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：G633.6
【部分圖文】：

并促使數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容隨之而發(fā)生變化。因此，信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合中涉及了主體技術(shù)化(主體代表教師和學(xué)生)、技術(shù)社會化、數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的動態(tài)發(fā)展等三位一體過程(如圖3.2所示)，而且這三位過程也是信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合中所涉及四個內(nèi)在要素統(tǒng)一本質(zhì)的充分體現(xiàn)。技術(shù)優(yōu)勢和).舀l‘陡性一份一仲一、ij...勢‘技術(shù)的社。記一、容一一一一一一一一一分洲扮-一一一一一一斗月知識主體、_仁們屯方式動活造主琶入口rr的的密生精學(xué)工具圖3.2信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合的過程(1)主體的技術(shù)化過程主體的技術(shù)化是主體相對于技術(shù)的改變和發(fā)展的過程。這個過程是整合教學(xué)過程中一個必不可少的環(huán)節(jié)，由于信息技術(shù)功能多樣化的影響以及信息技術(shù)本身功能的局限性，要進(jìn)行合目的性的教學(xué)，主體就要掌握技術(shù)、并能對技術(shù)做適當(dāng)?shù)奶幚怼獡P長避短以實現(xiàn)“因材施教”，促進(jìn)工具化作用的發(fā)揮和有效地整合。教學(xué)中的主體有教師和學(xué)生。那么，主體的技術(shù)化過程能夠改變教師的教和學(xué)生的學(xué)、使他們的認(rèn)知過程得以重新組織，同時在這個過程中，信息技術(shù)環(huán)境的各種優(yōu)勢和局限性都影響著主體問題解決的策略和相應(yīng)的觀念，并且能夠進(jìn)一步引起主體活動圖式的適應(yīng)和發(fā)展。主體的技術(shù)化過程對于教師來說

移、旋轉(zhuǎn)、三角形全等以及平行四邊形的性質(zhì)和判定定理等概念間的聯(lián)系，種相對幾何概型的積累也有利于形成良好的幾何認(rèn)知結(jié)構(gòu)。概念的活動化過程在于引導(dǎo)學(xué)生從事基于DGS技術(shù)的幾何符號外化活動，種符號的技術(shù)化體現(xiàn)活動，主要是通過DGS技術(shù)展現(xiàn)幾何的概念和符號。念的活動化過程也可作為檢驗學(xué)生概念理解的重要途徑。通過這個活動化，不但有利于加深學(xué)生對概念的認(rèn)識，而且可有效鍛煉學(xué)生的問題解決能輯推理能力。4.2.3整合過程結(jié)構(gòu)(1)過程結(jié)構(gòu)上文分析了活動概念化和概念活動化發(fā)展的具體過程，并對各種活動以及態(tài)之間的轉(zhuǎn)化進(jìn)行了解釋和說明。以此為基礎(chǔ)，本節(jié)建構(gòu)了關(guān)于DGS技術(shù)幾何教學(xué)整合的過程結(jié)構(gòu)，如圖4.3所示。

本節(jié)將以《平行四邊形性質(zhì)探索》這節(jié)課為例，來具體地分析活動概念化過程結(jié)構(gòu)的實施過程。根據(jù)活動概念化過程結(jié)構(gòu)的描述，《平行四邊形性質(zhì)探索》這節(jié)課的活動過程可以用一個示意圖來表示(如圖5.2所示)。一拖動時l石」概括-一-一-爭記廠明.表示活動狀態(tài)到達(dá)護獷護尹尹護尹戶/‘之代i___亡，兒具，、兒過程形態(tài)何體泰何圖異住理少洛‘}生花圖5.2預(yù)設(shè)活動過程曲線首先介紹一下示意圖中的各元素:橫坐標(biāo)代表課堂活動的四種過程形態(tài)，根據(jù)活動概念化的進(jìn)程、按照時間的推進(jìn)，從左到右依次是，幾何圖形、具體屬性、不變性、幾何理論;縱坐標(biāo)代表課堂活動時間，這里對每類活動的時間只是一個大概統(tǒng)計，并不做實時統(tǒng)計，因此縱坐標(biāo)沒有具體刻度;課堂中涉及到的拖動、概括和證明分別用細(xì)實線、虛線、粗實線來表示，其中各種線的傾斜度代表了各
【引證文獻(xiàn)】

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本文編號：2835599