小学数学网络化教学的研究

仙居县安洲小学  张海兵

内容摘要：

在网络的日益普及中，数学教学对网络的依赖越来越明显了，网络为数据的整理、信息的运用、观点的交流等，提供了强有力的工具，极大的提高了教学效果和质量。多媒体网络系统，把多媒体技术与通信技术紧密结合起来，形成了一种最理想的多媒体网络教学系统，它代表了多媒体教学应用的最新发展与必然趋势。基于人机交互与学生相对独立处理信息的网络教学正好似着眼于培养学生的这一基本能力。

关键词：数学学习 网络教学  交互作用

一．课题的提出

高度信息化是21世纪人类社会的特征之一，信息运用能力将是21世纪每一位公民应具备的基本素质，未来社会的文盲不是不识字的人，而是不会发挥自己的创造性运用信息解决问题的人，如何提高学生的信息运用能力是社会对教育提出的新的要求。在网络的日益普及中，数学教学对网络的依赖越来越明显了，网络为数据的整理、信息的运用、观点的交流等，提供了强有力的工具，极大的提高了教学效果和质量。多媒体网络系统，把多媒体技术与数学教学紧密结合起来，形成了一种最理想的多媒体网络教学系统，它是基于人机交互与学生相对独立处理信息的网络教学，它代表了多媒体教学应用的最新发展与必然趋势。

随着社会的发展和时代的进步，传统的教学已日渐暴露出了它的缺陷与众多的不足，一些学习内容单靠枯燥的讲授及单调的演示已不能满足学生对知识的追求。网络化教学是指教师利用网络的超级链接把一节课相关饿内容联系起来，帮助学习者进行跳跃性的发散性思维，运用检索功能，进行个别关键字的查询，把发散的思维聚焦于某一点。通过动态数据库，开发者和学习者可以随时添加或修改内容。鼠标操作很简单，单击手形标志即可。设计BBS论坛和聊天室，为学习者的双向交流提供了广阔空间，达到“人──机──人”交互的设计目的，即学习者（人）通过多媒体网络（机）与其他学习者（人）进行互相交流。这样的组织教学，能够达到事半功倍的效果。

基于这些现实，教师必须树立新的教学观念。我们认为，在网络教学的环境下，这种全新的教学观念至少应包含：教师的教学方式应服务于学生的学习方式；让所教的知识与学生的生活世界密切联系；帮助学生发现知识的个人意义；激励学生完成富有挑战性的学习任务；引导学生创设融洽和谐的学习氛围。在这些观念中，教师与学生的关系是主导与主体的关系，教师的教学是以学生的发展作为根本目的和出发点的。

一般来说，不是一节课的所有内容都适合网络手段的，有些内容更适合直观表征、动手操作，有的内容在实践制作中有难度，有的内容比较浅显，和教师在设计和制作媒体所费的精力时间相比，得不偿失，这些没有必要网络运用的情况是我们在评价中首先考虑到的。此外，网络教学不能脱离学生各不相同年龄段的迥异的实际网络操作水平，从某种程度上说，这个因素也会制约一些设计。而另一方面，一些内容表面上看是不需要网络教学的，但是如果换种思维角度，我们会发现还是很有必要和网络整合教学的，这又需要我们细心的去发现和挖掘。例如：在教学数位顺序表时，以往我总是通过板书教学，学生能很快掌握，但通过推敲比较我发现，如果利用网络，可以用通过文字的比照变化，强化学生对各数级的相对位置的掌握。我这样设计：设计字体颜色和形态的变化――刺激学生感观，各级名称“个、十、百、千”“万、十万、百万、千万”“亿、十亿、百亿、千亿、”的依次变化，让学生自己推断输入名称，极大提高学生的兴趣。动态展示“位”字，区别计数单位和数位，突破难点，添入趣味练习，把枯燥的内容生动化。

基于这些情况，我们提出运用网络进行数学课堂教学的研究这一课题，运用网络教学，可以让学生进行个性化学习，客观上更有利于学生主体作用的发挥，学生的个别差异得到照顾，又能使我们的课堂教学达到最佳的效果。

二．研究的步骤与框架

第一阶段（2005.3-4）理论学习、课题申报、方案制定。

1．  课题的申报工作。于4月2日前写好申报材料，递交学校教科室。

2．  运用课例分析法，进行研究前期的教师培训。

3．  确定实验的班级，（在二、三、四年级各定一个班级。）

第二阶段（2005.6-8）资料整理、反馈改进。

1．   由课题组中的成员对教材进行分类整理。我们准备把数学教材进行整理与分类，先按照内容分成概念课、形成知识课、计算课、应用题课；再从课型上分为新知学习课、练习课、复习课等。把教材分类后，制作的课件分类后，制作的课件易形成一定的系列，便于课堂教学的开展。

2．   由本人和对计算机有一定特长的课题组成员对软件的操作系统进行设计。我们所做的软件是给学生用的，所以，必须是学生能够自己看懂软件的操作方法，能够进行操作学习。              

第三阶段（2005.9-2006.2） 课题的实验。

组织课题组的成员在各个实验的班级进行教学，共同探讨教学效果，并做好一定的记录。撰写相关的案例及论文，进行分析课题的研究成效。

第四阶段（2006.3-2006.5）课题总结。

对二、三、四年级的全体学生进行一次测试，将采取本课题研究项目的班级和参加课题试验的班级进行比较。研究获得一定成效后，对课题进行及时总结，邀请专家前来指导鉴定，使成功的做法得到一定范围的推广，完成资料汇编工作。同时，总结出有待探讨的问题，以期在后续的研究中不断地完善。

三、研究的内容及方法

（一）网络教育资源的设计。

加大投入，设计教学软件，为课题研究提供前提保障。教学软件的设计是进行本课题研究的首要条件，软件的质量影响着课堂教学的实施。

1．进行教材的分类整理。

在前期的研究中，我们准备把数学教材进行整理和分类，先按照内容分成概念课、计算课、应用课等；再从课型上分为新授课、练习课、复习课等。把教材分类后，制作的教学软件易形成一定的系列，便于课堂教学的开展。

2．对软件的操作系统进行设计。我们所做的软件是给学生的，所以，必须是学生能够自己看懂软件的操作方法，能够进行操作学习，我们设想软件的制作要体现以下的特点：①模块化。把一堂课中要学习的内容制成相对独立的模块，如学习新知必须具备的旧知分为一块，例题的学习分为一块，模仿性练习分为一块，综合练习分为一块等。②智能化。学生是在与机器的交流中进行学习的，所以必须智能化的成分，如对习题答案的反馈，利用电脑对学生进行评价等；③简洁化、软件设计好后是让学生进行操作学习的，所以，软件的界面以及操作方法要简洁化，切忌操作复杂难懂，软件的设计交互性要强，学生基本上可以与电脑进行对话，用点击的方式就进行学习。

利用这样的网络教育有以下的优势：（1）网络教学实现了孔夫子“有教无类”的教育理想。网络教学在传递信息的快捷性、检索信息的便利性、群体之间的协作范围、学习时间和学习场所的灵活性等方面具有巨大的优势，可以拉近落后地区、普通学校与发达地区、重点学校的教学差距。（2）网络教学实现了因人施教的教学原则。教师可以根据教学管理软件，随时诊断学生的知识缺陷、帮助学生归纳总结、找出学生知识盲点、了解每个学生的学习动态，为老师进行“发现式”教学、实现有针对性的个性化教学创造了必要的途径。同时，学生可以根据自身的情况，重点解决自己在传统教育中尚未掌握的知识，避免了以往课堂上已经掌握了知识的学生无事可干或者尚未掌握前一部分知识的学生又无所适从的被动局面。（3）更多采用学习方法教学的新方式。网络实验教学传授学生的不是知识本身，而是系统地传授学生可操作性的、行之有效的学习方法，有利于将学生从“题海战术”的应试教育引向素质教育。（4）网上多媒体课件教学和多媒体实验教学形象又有趣。能帮助学生理解复杂、抽象的知识，实现了动画、图形、声音、文字的整合应用。 

（二）网络教育资源的优化及在学科教学中的应用研究

网络教育资源的优化应遵循以下一些原则：

1．体现数学学习的发现、探索教学过程的原则。强调利用信息技术对数学知识的发生发展过程给学生以展示，强调对数学知识的探索；强调对数学知识应用；强调对数学知识的迁移。这种整合，是以数学教学的具体任务为完成目的，有意识地与信息技术相结合的教学。其目的是使学生的数学学习始终处于发现问题、用数学的方式提出问题、探寻解决方法、解决问题的自主的、动态的过程中。在解决问题的同时，让学生做到个性学习与协作和谐统一，以达到数学学习的目标。

2．体现“教师为主导，学生为主体”的教学理念原则。任何教学改革，教师都是最初的创造者和最终的执行者，数学课程与信息技术的整合中，应根据中学数学教学本身的特点，利用信息技术的优势，从数学课堂教学和数学实践教学中寻找切入点，创设具有丰富性、挑战性和开放性的教学环境。教师所做的一切努力，都应是为学生的发展提供更为宽广、有弹性且具有创意的学习空间，使以学生为中心、基于资源及交流讨论的全新教学方法得以实现。

3．体现知识学习和创新精神相结合的原则。计算机多媒体技术支持学生通过不同的途径与方法研究相同的数学知识，对已有的知识从多角度去思考与再认识，从而产生新的认识。这便是数学创新思维的产生源头。

4．网络作为数学学习的基本工具的原则。信息技术的教育已经不再局限于扮演以往的角色：教育素材的提供者，或是模拟教育者，或是练习机器这样一个相对被动的角色。在数学课程与信息技术的整合中，应让学生把信息技术作为获取数学知识所需信息、探索问题和解决问题的认知工具。对于学生来说，信息技术则是一种终身受用的学习知识和提高技能的认知工具。

5．体现现实学习服务于终身学习的原则。数学课程的最终目的是让学生学会学习的方法和手段。因为数学的学习不应也不可能局限于数学知识本身。

应用是本课题的最终目的，为此，通过不断的尝试和探索，不断积累第一手材料，总结经验，形成文字和软件。课题组应始终遵循“优化――应用――再优化――再应用，循环往复、不断提升”的原则开展研究，具体应用内容为：

1．教师集体备电子教案，为网络教学的应用做好铺垫。

根据新课标的要求，教师的备课应包括课前的预案、课间追加、课后反思，还应包括课件的制作、教具制作、书写小黑板等，教案只是教师备课的一部分，而不是全部。我们采用集体备电子教案的方法，鼓励教师创造性的使用“旧”教案以及网上的优秀教案。我们要求教师应在课前和课间根据个人的教学风格，并针对本班学生的实际情况对教案进行及时的“二次加工”，即在教案旁边加入适当的内容，作为对正文的适时修改、补充、提醒、强调和注释，使之成为更适合本班学生学习的“计划书”。课后再进行教学反思，可以把自己通过施教的体会和感悟输入后记栏，这样便形成了一个较为完善的电子教案。如果下年教师所教课程使用的教材和原来的相同，则不必全盘抛弃第一版教案重新再写。第二年教授同一教材的教师可参用第一版教案，再次根据个人教学的风格和学生特点进行“再次加工”和“后记”，形成第二版电子教案。如此循环修改使用，这份教案就成了众人智慧的结晶，成了体现教学改革动态过程的一份宝贵的资料。

2．改变教师的教学方法，使网络化教学更能发挥学生的个性。

教育对象的不同，教材内容和目标的不同，就决定了教师在教学过程中应采取不同的教学方法。素质教育本身就是极大的弘扬学生的个性，必须坚决废止灌输式的教学方法。要发挥学生的个性，充分发挥学生的主观性，就要求教师在设计教学过程时，必须密切地联系学生的实际情况，根据学生不同的状况、不同层次、不同素质，采取相应的教学方法，并且大胆地进行教学改革、试验，努力创设一种能够充分发挥学生自主性、培养学生创新思维的教学模式。

网络化教学，就是要充分利用网络的资源，让学生根据自身的知识缺陷进行搜索，反馈一些信息，将是学生弘扬个性的另类舞台。如在进行“税收问题”的教学中就可以放手让学生在网上搜索“税收咨询”的网站。同学们可以根据自己的兴趣、爱好，在网站上用“协作”与“对话”的方式进行探索，学习各种税费的计算方法，了解各种税收政策。又如，在进行数学竞赛辅导中，也可以指导学生查询相关的“数学竞赛”网站，让同学们在这些网站上查找有关数学竞赛的资料，对这些资料进行分析、处理、应用，并参与网上讨论，扩展学生的视野。

3．促进学生的学习方法的改进，充分利用网络化教学中的资源。

传统的教学模式由于受应试教育的影响，教师讲，学生听，学生围绕教师转，学生处于被动的地位。新课程改革使大家认识到其实在教学中，教师起主导作用，学生起主体作用，两者相辅相成，是统一的整体，教师的主导作用是学生学习的外因，而学生主体作用是学习的内因，是关键的关键。我们应从学生的好奇好问，求知欲望高的特点出发，积极培养学生勤于思考，敢于提出问题的好习惯，这既能启迪学生思维，又可激发学生的兴趣。叶圣陶先生说过：“教是为了不教。”即指导学生会学。通过指导、联想，学生能有效地把握知识点，也有利于学生思维的启迪。只要指导得当，就可以变知识为能力，变“学会”为“会学”，大大激发学生的学习兴趣。

我们网络化的课堂教学应该不仅使学生从“学会”到“会学”，还应进一步升华到“好学”、“乐学”。网络上丰富的资源为孩子们解决问题提供了广阔的天地，学生可以在同一时间里获悉不同的解决问题的策略。设计BBS论坛和聊天室，为学习者的双向交流提供了空间，达到“人──机──人”交互的设计目的，即学习者（人）通过多媒体网络（机）与其他学习者（人）进行互相交流。

考虑到实验的对象是小学生，他们之前没有或很少摸过计算机，基础操作不熟练，我们与计算机老师商量，先花两到三节课的时间对学生进行计算机操作基础和上网操作的学习，上网的主要内容包括：如何使用浏览器浏览网页；如何进行电子邮件收发；如何在BBS论坛中进行讨论；怎样进行网上聊天，学习如何在留言簿上留言等，经过这样短期的学习后，学生基本上都能掌握这些网络交流的手段和技巧，为开展教学提供可能。

教学情境已经创设好，接下来便是上课。老师首先申明这是数学课，必须要完成特定的学习任务。接着便在BBS论坛上出了几个讨论题，老师让学生分成若干小组，每组研究一个问题，小组内部或小组之间可以进行相互协作、相互讨论，把自己的答案发表在论坛或聊天室里，也可以自己提出讨论题，发表自己的见解。老师只讲了十分钟，然后便是学生自主学习。

学生们都显得很兴奋，忙着打开自己的机器，开始按照老师提供的几个网址浏览起来，在浏览过程中，觉得有价值的东西，学生连忙下载到自己的文件夹内。遇到问题，有的能自己解决，有的则在小组的讨论中获得答案，实在不能解决的，则向老师提问，这些问题提得都比较怪，有的连老师也不能回答，马上有学生想起发电子邮件请教专家。这在以往的教学活动中是没有的。这些问题充满着学生对知识的渴求……看来，光靠书本，是远远不能满足学生的学习需求的。等到第二节上课后，BBS论坛、聊天室开始热闹起来了，针对老师提出的讨论题，学生们很快把答案贴上来了，有的学生也把自己的问题在BBS论坛上提出，一有答案或新奇的想法赶快在BBS论坛中进行发表。至于聊天室，则成了师生在线交流的好场所，学生们在此讨论相关话题，还可以选择一种表情来表达自己的情感。

四、实践效果分析

1.学习的个性得到了充分的发展。

在传统的课堂教学条件下，因材施教只是一个理想化的追求，一个教师面对三四十个学生，要充分照顾到每个学生的差异，尽管有主观愿望，但无客观可能。。在网络教学的环境下，学生的学习变成一个各取所需的过程，使因材施教成为可能，个性化的学习得以真正实现。例如，在小学生学习时、分、秒这一内容时，可以做一个教学软件，利用学校的局域网和因特网实施个别化的网络教学。由于时、分、秒这一内容包括认识钟面，认识时间单位，建立时间观念，学会看钟表等内容，所以在设计软件时，可以把这几个部分分成相对独立的几个单元，还可以设计测查题库和资料库。上课开始后，让学生自由地选择学习内容，如果学习有困难，可以通过网络请求同学或老师的帮助，如果觉得自己已经掌握了某一学习内容，那么可以直接进入测试，学生可以利用网络去局域网的服务器上进行资料查询。也可以利用网络去局域网去访问钟表店的主页，去进一步了解钟表的各种形状、钟表的发展历史等知识。在这样的网络教学中。没有统一的教材、没有统一的进度，每一位学生都可以根据自己的爱好、自己的特点，甚至于在学生方便的时间从网上自由地选择合适的学习资源，按照适合于自己的方式学习。在这种情况下，学习者在时间上和内容上有了充分的选择余地，学生的自主学习成为现实。通过这样的教学，学生的个性得到了充分的尊重，学生的个人特长必将得到充分的发挥。

2.学生的合作水平得到了有效的提高。

合作学习是信息时代人们学习的三大特征之一，学会合作、与人交往是新时代人才的重要素质，也是信息时代必备的学习能力。网络学习得天独厚的信息传递优势使得它不仅仅是一种学习工具，也是一种交流中介。它可以提供同学之间、同学与教师之间共享与交流不同观点、看法的机会。在网络环境中，学生可自由地与他人交流。这样的合作学习方式使师生之间、生与生之间打破了空间的限制，使每位参与者的思维与指挥相互碰撞，从而达到“资源共享，集思广益”的最佳学习目的。

如在实践活动课《超市购物》一课中,教师根据教学设计自己做了个网站,里面有许多网上下载的信息和相关网站链接,同时还在网上开了一个BBS，供学生协作讨论、回答问题用。课堂上，学生自行分工，有人查询超市名称、地址，有人查询商品种类，有人记录数据,有人进行数据整理、比较，并计算结果。同学间相互探讨，在BBS上发表自己对老师所提问题的看法，并以小组为单位，自己在BBS上设计200元的购物方案，小组成员相互合作、讨论，力争将自己的方案设计得独特、新颖、而又经济实惠。学生在网络环境下，团结协作，共同完成学习任务，配合得十分和谐、自然。加强了学生间的相互交流，促进学生个体社会化的发展。

3.实现了数学教学的限时训练，及时反馈学生的学习情况。

数学课程和网络的整合效果的评价，主要基于以下方面：（1）教学整合效率。从时间上说，整合的效果看教师在运用了网络后是否在达到相同教学目标情况下缩短了教学时间，或者在和以往相同时间下，达到了比以往好很多的教学效果，使学生综合能力有更多的提高。从成效上说，整合的效果看教学能否最大限度的发挥网络优势。网络教学的优势之一是，它能在短时间内，虚拟出各种情景、事物、状态，模拟仿真，常态下，这是无法做到的，教师可利用这一点一方面让教学节奏更简洁明快，层次更清晰，另一方面可以多维度的表现知识本质，用不同的形式表现相同的特征，用同一知识点高频率的刺激学生的感官，给学生留下较为深刻的印象。（2）学生及时反馈。数学和网络较好的整合状态下，学生在网络环境下对知识学习的兴趣应该更加浓厚，更能体味到学习的乐趣。此外，整合效果好的教学能促进学生的智力发展，更活跃学生的思维。（3）教师自身反思。这是效果评判指标的重要来源。教师虽然是整个教学的组成部分，可能审视整个教学过程有时会有偏颇，但是总体上能反映出教学面貌，教师通过反思，促进自我提高，再反馈到教学中。

在数学的学习中，许多学生懂了不会做，会做做不对，做对快不了，究其原因，就是缺乏长期的限时训练。我们在强调数学素质教育的同时也要注意到，不管是测验还是考试，学生都必须在规定的时间内完成相当数量的题目，要提高数学教学质量，就要训练学生快而准的解题能力，这就需要在课堂教学中坚持限时训练。而在常规的教学中，要进行限时训练就不是那么容易做好，要求学生在规定时间内做完规定数量的题目，时间到了，还没完成的学生不肯停下来，被迫停下来了还在想刚才的题目，这样就会影响后面的学习或练习。

利用计算机，我们可以很方便地对每题或每几题限制完成的时间，时间一到，计算机就会自动停止运行或显示其他信息，这样就迫使学生必须在规定时间内完成练习。而且利用计算机的网络传输功能，我们容易做到：在学生练习过程中，教师可在计算机上随时随意调查任何一个学生的答题情况，也可将某些代表性的习作传输到其他任一台计算机屏幕上；学生做完练习后，教师可以立刻统计出全班学生的答题情况和成绩，快速而准确地把握学生的练习结果，从而有效地调整教学过程。

五、问题及思考

在网络化教学的实践中，不断受到观念的冲击、技术的阻碍，体验着探索的艰辛和创造的快乐，引发的思考是广泛而深入的。

1.网络化的教学对教师提出了更高的要求。

    信息时代的教师必须有更高的素质。对教材、教法、学生的把握是传统教学模式所一贯强调的，这一基本功在信息时代显得更加重要，同时也被赋予了新的内容，如教材的处理、学生的新特点、教法的变革等。教学的关键在于人，在于组织教学的教师；网络教学强调了教学的主体，能够在很大程度上提高教育教学效率，但如果在网络教学中忽略了教师的主导作用，单纯把课本、作业移入网络，而不去研究上课的方式、上课的主体，那必将导致另一种“人灌转机灌”、“新瓶装老酒”、“走形式、花架子”的变态教学，可能没有效率甚至还会产生一些不良后果。我们的网络教学要争取让不同层次的学生在目标的驱动下、教师的煽动下，激发出主动学习的潜能，在征服一个个难关的过程中稳步、高效前进。教师应积极学习有关教育教学理论，努力提高自身的信息素养。无法想象一个自身的信息素养不过关的教师如何在网络的时代教学。所以，我们的教师要如何提高自身素质，适应这样的教学是我们要思考的问题之一。  

2.网络化教学对学生也提出了更高的要求。

建构主义理论的内容很丰富，但其核心只用一句话就可以概括：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。而不是像传统教学那样，只是把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上。由信息的单一化到多元化，由被动接受到自由选择、自主探索，部分学生极易在信息的海洋里迷失，使课堂处于失控状态，无法完成教学任务，容易导致学生水平的两极分化。所以，信息化教学对学生的学习品质提出了更高的要求；更高的学习自觉性、更强的自我控制能力、更强的自我学习能力。

 3.是否全盘否定传统教学方式。

 教学方式、教学手段的更新，既要继承、发扬优秀的传统经验，又要充分体现时代精神和创新精神。教师应加强学习管理、加强课外辅导，尤其应重视学科基本能力的培养，否则在社会、家长与学生的多重压力之下，网络教学难免“逃生无门”。

小学数学网络化教学，我们在探索，我们在前进。相信只要明确教育的方向，牢固树立素质教育的观念，以开放的教学方式引导学生在快乐的课堂当中学习，一定能展现其独特的魅力，迎接百花争艳的春天。