信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计.pptx

信息技术环境下基于问题解决的信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计数学教学设计陕西师范大学数学与信息科学学院：王光生陕西师范大学数学与信息科学学院：王光生 博士博士Page 2信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计数学教学设计案例分析数学教学设计案例分析1数学新课程的教学理念数学新课程的教学理念42数学学科特点分析数学学科特点分析3数学课程标准的基本理念数学课程标准的基本理念信息化数学学习环境设计信息化数学学习环境设计75信息化数学教学设计的概述信息化数学教学设计的概述信息化数学教学设计的关键环节信息化数学教学设计的关键环节6Page 3信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析案例案例2 2：函数的奇偶性函数的奇偶性案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7案例案例1 1：平面的镶嵌平面的镶嵌Page 4信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7学科特点学科特点（一）数学教育的基本问题（一）数学教育的基本问题 什么是数学？什么是数学？什么是数学学习？什么又是数学教学？什么是数学学习？什么又是数学教学？什么是数学教育的根本目标？什么是数学教育的根本目标？数学教学的关键是什么？数学教学最困难的是什么数学教学的关键是什么？数学教学最困难的是什么?（二）数学学科特点（二）数学学科特点 请诸君欣赏一首诗：请诸君欣赏一首诗：数与形，本是相倚依，焉能分作两边飞。数与形，本是相倚依，焉能分作两边飞。数无形时少直觉，形少数时难入微。数无形时少直觉，形少数时难入微。数形结合百般好，隔离分家万事休。数形结合百般好，隔离分家万事休。切莫忘，几何代数统一体，永远联系，切莫分离切莫忘，几何代数统一体，永远联系，切莫分离!Page 5信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7学科特点学科特点（二）数学学科的特点（二）数学学科的特点 1、数学的特点、数学的特点 数学在培养人的思数学在培养人的思维能力方面能力方面发挥着不可替代的作着不可替代的作用，用，对学生的思学生的思维基基质，特，特别是理性思是理性思维的的发展具有独展具有独特的作用。我国科学家特的作用。我国科学家钱学森学森说过：数学既不是自然科：数学既不是自然科学，也不是社会科学，学，也不是社会科学，而是一门抽象的思维科学而是一门抽象的思维科学。数学。数学不不仅仅是是计算、算、测量、量、应用公式。数学的用公式。数学的实质是一种思是一种思维方式，是演方式，是演绎推理与合情推理相推理与合情推理相结合的一种思合的一种思维方式，方式，也是一个充也是一个充满变化和新的化和新的发现及及发明的明的领域。域。Page 6信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7学科特点学科特点（二）数学学科的特点（二）数学学科的特点 1 1、数学的特点、数学的特点 波利亚指出：波利亚指出：“数学有两个侧面，数学有两个侧面，欧氏方法欧氏方法所表现的数学是一门系统的演绎科学；创造中的数学所表现的数学是一门系统的演绎科学；创造中的数学却是实验的归纳科学却是实验的归纳科学”。他明确提出有两种推理。他明确提出有两种推理:“我我们借助论证推理来肯定我们的数学知识，而借助合情们借助论证推理来肯定我们的数学知识，而借助合情推理来为我们的猜想提供依据。推理来为我们的猜想提供依据。”合情推理主要包括合情推理主要包括归纳推理与类比推理。归纳推理与类比推理。Page 7信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7学科特点学科特点 数学是什么？数学是关于客观世界模式和秩序的科数学是什么？数学是关于客观世界模式和秩序的科学。数、形、关系、可能性、数据处理等等是人类对客学。数、形、关系、可能性、数据处理等等是人类对客观进行数学把握的最基本的反应。数学模式是对客观对观进行数学把握的最基本的反应。数学模式是对客观对象的结构特征和量化属性的形象深刻而又简洁的描述，象的结构特征和量化属性的形象深刻而又简洁的描述，是对事物的量化本质的认识。是对事物的量化本质的认识。“无论是数学中的概念和无论是数学中的概念和命题，或是问题和方法，事实上都应该看成是一种具有命题，或是问题和方法，事实上都应该看成是一种具有普遍意义的模式，从而，从总体上说，数学就应被说成普遍意义的模式，从而，从总体上说，数学就应被说成是是模式的科学模式的科学”。数学学习是发现模式、建立模式、。数学学习是发现模式、建立模式、应用模式的过程应用模式的过程。“重要的不是获得知识，而是发展思维能力。教育重要的不是获得知识，而是发展思维能力。教育无非是把一切已学过的东西都忘掉的时候所剩下的东西。无非是把一切已学过的东西都忘掉的时候所剩下的东西。”这种剩下的东西就是数学素质，其核心是数学思维能这种剩下的东西就是数学素质，其核心是数学思维能力。力。“探索是数学的生命线。探索是数学的生命线。”Page 8信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7学科特点学科特点2 2、数学学科的特点、数学学科的特点Page 9信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计课标理念课标理念案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7（一）一）数学课程标准解读数学课程标准解读 1 1、课程标准与教学大纲的区别、课程标准与教学大纲的区别 总之，数学课程标准比数学教学大纲有较大的灵活总之，数学课程标准比数学教学大纲有较大的灵活性、思想性和可操作性，为教材编写、教师教学和评价性、思想性和可操作性，为教材编写、教师教学和评价提供了更大的自由和创造空间。提供了更大的自由和创造空间。Page 10信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计课标理念课标理念案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7（一）（一）数学课程标准解读数学课程标准解读 2 2、数学课程标准是数学新课程的、数学课程标准是数学新课程的“芯片芯片”数学课程标准基于国际数学教育发展的趋势和国内数数学课程标准基于国际数学教育发展的趋势和国内数学教育改革的优秀成果，提出了涉及数学课程价值、数学学教育改革的优秀成果，提出了涉及数学课程价值、数学学习目标、数学学习过程、教师的教学以及评价等方面的学习目标、数学学习过程、教师的教学以及评价等方面的许多新理念。总的来说可以用刘兼的话概括为许多新理念。总的来说可以用刘兼的话概括为“一个中心、一个中心、两个基本点两个基本点”。一个中心是为了每个学生的发展，两个基一个中心是为了每个学生的发展，两个基本点是基于学生的经验，基于改变学生的学习方式。坚持本点是基于学生的经验，基于改变学生的学习方式。坚持“一个中心、两个基本点一个中心、两个基本点”的数学课程标准中规定的基本的数学课程标准中规定的基本素质要求是教材编写、教学、评价的灵魂，也是整个数学素质要求是教材编写、教学、评价的灵魂，也是整个数学基础教育课程的灵魂。基础教育课程的灵魂。Page 11信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计课标理念课标理念案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7 3 3、“基本理念基本理念”是课程标准的基石、框架和灵魂。是课程标准的基石、框架和灵魂。对数学课程的看法：对数学课程的看法：人人学有价值的数学；人人都能人人学有价值的数学；人人都能获得必需的数学；不同的人在数学上得到不同的发展。获得必需的数学；不同的人在数学上得到不同的发展。对数学的看法对数学的看法：“作为教育任务的数学作为教育任务的数学”有两个特性：有两个特性：首先，它是人类数学活动的结果；其次，它也是数学活动首先，它是人类数学活动的结果；其次，它也是数学活动的过程。即的过程。即“作为教育任务的数学作为教育任务的数学”不只表现为不只表现为“现成的现成的数学数学作为结果，它是静态的、固定的、清晰的和没有作为结果，它是静态的、固定的、清晰的和没有矛盾的，学习者的目的是了解它的意思，并能够模仿与复矛盾的，学习者的目的是了解它的意思，并能够模仿与复制它制它”。它更应当表现为。它更应当表现为“做出来的数学做出来的数学”作为活动，作为活动，它是动态的、可创造的，结论或操作程序未知的。学习者它是动态的、可创造的，结论或操作程序未知的。学习者的目的是理解其意义，寻求在合适水平上的合理解答，数的目的是理解其意义，寻求在合适水平上的合理解答，数学方面的漏洞可以随着学习的深入逐渐弥补。学方面的漏洞可以随着学习的深入逐渐弥补。Page 12信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计课标理念课标理念案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7 3 3、“基本理念基本理念”是课程标准的基石、框架和灵魂。是课程标准的基石、框架和灵魂。对数学学习的看法：对数学学习的看法：学生的数学学习不能单纯地依赖学生的数学学习不能单纯地依赖被动接受、模仿与记忆它应当是一个生动活泼和富有个性被动接受、模仿与记忆它应当是一个生动活泼和富有个性的过程。学生应当有充分的从事数学活动的时间和空间，的过程。学生应当有充分的从事数学活动的时间和空间，并在动手实践、自主探索与合作交流的氛围中，理解和掌并在动手实践、自主探索与合作交流的氛围中，理解和掌握基本的数学知识、技能和方法，认识数学的价值，解决握基本的数学知识、技能和方法，认识数学的价值，解决实际问题。实际问题。对数学教学的看法：对数学教学的看法：数学教学应当以学生的发展为本。数学教学应当以学生的发展为本。学生是数学学习的主人，数学教学应当建立在学生的认知学生是数学学习的主人，数学教学应当建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础上，教师应激发学生的学发展水平和已有的知识经验基础上，教师应激发学生的学习积极性，为学生创造尽可能多的思考、动手和交流的机习积极性，为学生创造尽可能多的思考、动手和交流的机会。会。Page 13信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7教学理念教学理念1 1数学教学的实质是数学思维活动的教学数学教学的实质是数学思维活动的教学 知识源于思维，思维源于探究，探究源于问题，问知识源于思维，思维源于探究，探究源于问题，问题源于情境题源于情境。问题是科学研究的出发点，是开启任何一。问题是科学研究的出发点，是开启任何一门科学的钥匙。没有问题就不会有解释问题和解决问题门科学的钥匙。没有问题就不会有解释问题和解决问题的思想、方法和知识，所以说，问题是思想方法、知识的思想、方法和知识，所以说，问题是思想方法、知识积累和发展的逻辑力量，是生长新思想、新方法、新知积累和发展的逻辑力量，是生长新思想、新方法、新知识的种子。学生学习同样必须重视问题的作用。现代教识的种子。学生学习同样必须重视问题的作用。现代教学论研究指出，从本质上讲，感知不是学习产生的根本学论研究指出，从本质上讲，感知不是学习产生的根本原因原因(尽管学生学习是需要感知的尽管学生学习是需要感知的)，产生学习的根本原，产生学习的根本原因是问题。没有问题也就难以诱发和激起求知欲，没有因是问题。没有问题也就难以诱发和激起求知欲，没有问题，感觉不到问题的存在，学生也就不会去深入思考，问题，感觉不到问题的存在，学生也就不会去深入思考，那么学习也就只能是表层和形式的。那么学习也就只能是表层和形式的。Page 14信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7教学理念教学理念2 2、数学课程五边形、数学课程五边形Page 15信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7教学理念教学理念2 2、数学课程五边形、数学课程五边形 在五边形的中间是数学问题解决，在五边形的中间是数学问题解决，意味着问题解决是意味着问题解决是数学教育的中心数学教育的中心,换句话说就是换句话说就是,问题解决是数学教育的最问题解决是数学教育的最终目的终目的,这样在数学教育中对学生的能力培养上自然就是要这样在数学教育中对学生的能力培养上自然就是要培养学生的问题解决能力培养学生的问题解决能力.但是但是,问题解决能力的培养要依问题解决能力的培养要依赖于其他的因素赖于其他的因素,而其他的因素就体现在五边形的五条边上而其他的因素就体现在五边形的五条边上:概念、技能、过程、态度和元认知。如果把问题解决能力概念、技能、过程、态度和元认知。如果把问题解决能力看成是函数的话看成是函数的话,那么这五个因素就是自变量那么这五个因素就是自变量,也即是数学也即是数学问题解决问题解决=f(=f(概念、技能、过程、态度、元认知概念、技能、过程、态度、元认知)。概念是最下面的一个因素概念是最下面的一个因素,它是其他因素的基础它是其他因素的基础,没有它没有它,其他的因素就无从谈起其他的因素就无从谈起.技能和过程是处于中间的技能和过程是处于中间的两个因素两个因素,它们是在概念的基础上形成的它们是在概念的基础上形成的,它们和概念一起它们和概念一起成为问题解决中的最直接的三个因素成为问题解决中的最直接的三个因素.最上端的两个因素态最上端的两个因素态度和元认知度和元认知,涉及到了问题解决中的情感和心理涉及到了问题解决中的情感和心理,是更高层是更高层次的因素次的因素,它们的介入使得问题解决具有更高的效率和质量它们的介入使得问题解决具有更高的效率和质量.Page 16信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7教学理念教学理念3 3、问题解决的实质是数学化、问题解决的实质是数学化 荷兰著名数学家、数学教育家弗赖登塔尔认为，人们运荷兰著名数学家、数学教育家弗赖登塔尔认为，人们运用数学的方法观察现实世界，分析研究各种具体现象，并加用数学的方法观察现实世界，分析研究各种具体现象，并加以整理组织，依法限期规律，这个过程就是以整理组织，依法限期规律，这个过程就是数学化数学化。简单地。简单地说，数学地组织现实世界的过程就是数学化。弗赖登塔尔所说，数学地组织现实世界的过程就是数学化。弗赖登塔尔所强调的数学化的对象可分为两类，一类是现实客观事物，另强调的数学化的对象可分为两类，一类是现实客观事物，另一类是数学本身，以此为依据数学化思想被分解为两大类：一类是数学本身，以此为依据数学化思想被分解为两大类：横向数学化和纵向数学化横向数学化和纵向数学化。横向数学化横向数学化对客观世界进行对客观世界进行数学化，结果是数学概念、运算法则、规律、定理和为解决数学化，结果是数学概念、运算法则、规律、定理和为解决具体问题而构造的数学模型等；具体问题而构造的数学模型等；纵向数学化纵向数学化对数学本身对数学本身进行数学化，既可以是某些数学知识的深化，亦可以是对已进行数学化，既可以是某些数学知识的深化，亦可以是对已有的数学知识进行分类、整理、综合、构造，以形成不同层有的数学知识进行分类、整理、综合、构造，以形成不同层次的公理体系和形式体系，使数学知识体系更系统、更完美。次的公理体系和形式体系，使数学知识体系更系统、更完美。Page 17信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7教学理念教学理念3 3、问题解决的实质是数学化、问题解决的实质是数学化 横向数学化让学生从生活世界走进符号世界，利用数学横向数学化让学生从生活世界走进符号世界，利用数学作为工具处理和解决以现实为背景的问题，将非数学事物数作为工具处理和解决以现实为背景的问题，将非数学事物数学化，根据客观现实形成基本的数学概念、法则、定理，这学化，根据客观现实形成基本的数学概念、法则、定理，这正好是数学产生的路径。纵向数学化是在水平数学化之后进正好是数学产生的路径。纵向数学化是在水平数学化之后进行的数学化，是从符号的世界到数学的世界。纵向数学化是行的数学化，是从符号的世界到数学的世界。纵向数学化是在数学的范畴之内对已经符号化了的问题做进一步抽象化处在数学的范畴之内对已经符号化了的问题做进一步抽象化处理的数学化，是数学内部的活动，让符号语言得以在数学范理的数学化，是数学内部的活动，让符号语言得以在数学范畴中塑造、被塑造，以及被操作等过程，即对数学本身的数畴中塑造、被塑造，以及被操作等过程，即对数学本身的数学化，以已有的数学知识为基础进行综合、演绎、整理，从学化，以已有的数学知识为基础进行综合、演绎、整理，从而构造出整个数学大厦，这正好是数学不断发展、壮大的过而构造出整个数学大厦，这正好是数学不断发展、壮大的过程。程。Page 18信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7教学理念教学理念3 3、问题解决的实质是数学化、问题解决的实质是数学化 综上所述，综上所述，“数学化数学化”不仅是数学知识的应用，也可以不仅是数学知识的应用，也可以是数学知识的是数学知识的“再创造再创造”Page 19信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7教学理念教学理念3 3、问题解决的实质是数学化、问题解决的实质是数学化 “知识的意义存在于对知识的用法之中知识的意义存在于对知识的用法之中”，问题解决，问题解决教学就是让学生在问题解决的过程中来学习和理解知识，教学就是让学生在问题解决的过程中来学习和理解知识，寓知识的学习于问题解决过程中；知识是在问题解决过程寓知识的学习于问题解决过程中；知识是在问题解决过程的思考、协作和对话中不断体验、不断建构起来的。的思考、协作和对话中不断体验、不断建构起来的。Page 20信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7教学理念教学理念3 3、问题解决的实质是数学化、问题解决的实质是数学化 在这场改革中，数学教育大众化成为课程改革的基本在这场改革中，数学教育大众化成为课程改革的基本理念；课程不再局限理念；课程不再局限“文本课程文本课程”，而重视课程的生成而重视课程的生成性、选择性；教材不再是被神化的性、选择性；教材不再是被神化的“经典经典”，而成为课程，而成为课程“范例范例”；教学不再是传统的；教学不再是传统的“客观真理客观真理”的呈现，而是的呈现，而是师生多维互动、对话交流的动态生命体验过程；除了知识师生多维互动、对话交流的动态生命体验过程；除了知识和技能外，数学思考、问题解决、情感态度和价值观成为和技能外，数学思考、问题解决、情感态度和价值观成为数学课程目标的重要内容。数学课程目标的重要内容。“问题解决问题解决”已作为显性课程被引入教学设计领域，已作为显性课程被引入教学设计领域，以问题为基础来展开学习和教学过程已成为了建构主义的以问题为基础来展开学习和教学过程已成为了建构主义的一条基本的教学改革思路。如何从数学学科特点出发，基一条基本的教学改革思路。如何从数学学科特点出发，基于于“问题解决问题解决”进行教学设计，将进行教学设计，将“问题解决问题解决”的思想引的思想引入数学课堂，充分发挥问题解决教学的功能，是数学新课入数学课堂，充分发挥问题解决教学的功能，是数学新课程实施中亟待研究的问题。程实施中亟待研究的问题。Page 21信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计教学设计教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7 信息技术与数学课程深层次整合就是要将技术与数学信息技术与数学课程深层次整合就是要将技术与数学教育本身内在的特质相结合，为学生的自主学习设计具有教育本身内在的特质相结合，为学生的自主学习设计具有思维层次的问题和提供问题解决活动的理想的工具与环境，思维层次的问题和提供问题解决活动的理想的工具与环境，从而达到彻底改变学生获取知识的方式，使数学学习的过从而达到彻底改变学生获取知识的方式，使数学学习的过程不仅仅是获得知识的过程，更是培养学生数学素养、数程不仅仅是获得知识的过程，更是培养学生数学素养、数学思维方式和问题解决能力的过程。信息技术要做的事情学思维方式和问题解决能力的过程。信息技术要做的事情是人不愿意做的事情，人不能做的事情，人难以完成的事是人不愿意做的事情，人不能做的事情，人难以完成的事情，人利用技术之后可以做得更好的事情。信息技术与数情，人利用技术之后可以做得更好的事情。信息技术与数学课程整合，其主体是数学课程，而非信息技术，切勿为学课程整合，其主体是数学课程，而非信息技术，切勿为使用技术而使用技术，甚至不惜牺牲课程目标的实现为代使用技术而使用技术，甚至不惜牺牲课程目标的实现为代价，应以课程目标为最基本的出发点，以改善学生数学学价，应以课程目标为最基本的出发点，以改善学生数学学习为目的，选用合适的技术。不要在使用传统教学手段能习为目的，选用合适的技术。不要在使用传统教学手段能够取得良好效果的时候，生硬地使用信息技术。评价整合够取得良好效果的时候，生硬地使用信息技术。评价整合的优劣应该主要审视技术的应用是否促进了学生的发展，的优劣应该主要审视技术的应用是否促进了学生的发展，而不是技术的有无、多少而不是技术的有无、多少。Page 22信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计教学设计教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7 数学学习应该是一个探索和再创造的过程。利用计数学学习应该是一个探索和再创造的过程。利用计算机开展数学实验，通过组织算机开展数学实验，通过组织“探索探索猜想猜想验证验证提提升升”的认知环境教学，更利于把研究型学习贯彻到日常的认知环境教学，更利于把研究型学习贯彻到日常的课堂教学中。而且计算机可以使学生从繁杂的计算、的课堂教学中。而且计算机可以使学生从繁杂的计算、绘图中解脱出来，更加专注于绘图中解脱出来，更加专注于数学方法的体验数学方法的体验，从而易，从而易于把数学学习提升到一般科学方法的高度。因此，学生于把数学学习提升到一般科学方法的高度。因此，学生不只可以积极不只可以积极“触摸触摸”数学对象的本质、建构数学知识数学对象的本质、建构数学知识的意义，还能体验数学家的思考方法和精神、体会数学的意义，还能体验数学家的思考方法和精神、体会数学知识的动态性，更有利于那些在教学目标分类中表现为知识的动态性，更有利于那些在教学目标分类中表现为较高认知水平层次的能力（如分析、综合、评价等）的较高认知水平层次的能力（如分析、综合、评价等）的发展，推动学生的数学认识活动由复现性不断向准研究发展，推动学生的数学认识活动由复现性不断向准研究性以至研究性发展。由此，计算机作为一种技术、一种性以至研究性发展。由此，计算机作为一种技术、一种工具，它对数学课堂的深层也是最重要的支持作用莫过工具，它对数学课堂的深层也是最重要的支持作用莫过于作为数学思想实验的工具了。于作为数学思想实验的工具了。Page 23信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计教学设计教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7 1 1 1 1、教学设计教学设计教学设计教学设计 教学设计是指运用系统方法，将学习理论与教学理论教学设计是指运用系统方法，将学习理论与教学理论的原理转换成对教学资料和教学活动的具体计划的系统化的原理转换成对教学资料和教学活动的具体计划的系统化过程（史密斯、雷根，过程（史密斯、雷根，19931993）教学设计是运用系统方法，将学习理论与教学理论的教学设计是运用系统方法，将学习理论与教学理论的原理转换成对教学目标（或教学目的）、教学条件、教学原理转换成对教学目标（或教学目的）、教学条件、教学方法、教学评价方法、教学评价等教学环节进行具体计划的系统化过等教学环节进行具体计划的系统化过程。（何克抗，程。（何克抗，20012001）教育教学理论教育教学理论教育教学实践教育教学实践教学设计Page 24信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计教学设计教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7Page 25信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计教学设计教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7 2 2、信息化教学设计的核心信息化教学设计的核心 教学目标分析教学目标分析以以问题为核心问题为核心驱动驱动学习学习教学活动过程教学活动过程教学资源与学习环教学资源与学习环境境设计设计教学活动过程的评教学活动过程的评估估Page 26信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计教学设计教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7 3 3、信息化教学设计的成果、信息化教学设计的成果教学设计单元包教学设计单元包教学设计单元包教学设计单元包教案教案侧重教授知识的梳理侧重教授知识的梳理对教材的重新组织对教材的重新组织Page 27信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计教学设计教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7 4 4、信息技术环境下信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计概念图基于问题解决的数学教学设计概念图Page 28信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7关键环节关键环节1 1、教学目标分析、教学目标分析2 2、教学方式设计、教学方式设计数学知识类型数学知识类型 任何知识都有双重意义，一是信息意义，即揭示了客体任何知识都有双重意义，一是信息意义，即揭示了客体对象一定的性质、属性或规律。知识的这种信息意义，是对象一定的性质、属性或规律。知识的这种信息意义，是以显性的形式存在，亦即以符号为载体的知识结论的形式以显性的形式存在，亦即以符号为载体的知识结论的形式而存在着。二是智能意义，即知识在给出信息意义的同时，而存在着。二是智能意义，即知识在给出信息意义的同时，以隐性的形式蕴含了形成该知识的人类智力活动，即从符以隐性的形式蕴含了形成该知识的人类智力活动，即从符号（包括文字）层面上不能直接认识到智能意义，而需要号（包括文字）层面上不能直接认识到智能意义，而需要教师挖掘或引导学生挖掘隐含在该知识中的智能意义。根教师挖掘或引导学生挖掘隐含在该知识中的智能意义。根据知识在大脑中储存的方式和知识获取的复杂程度这两个据知识在大脑中储存的方式和知识获取的复杂程度这两个维度，可以将知识分为维度，可以将知识分为Page 29信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7关键环节关键环节2.2.教学方式设计教学方式设计 数学知识类型：数学知识类型：根据知识类型选择教学方式和进行教学设计根据知识类型选择教学方式和进行教学设计：联结类知识联结类知识宜采用宜采用有意义接受学习有意义接受学习的方式学习的方式学习 运算类知识运算类知识适合以适合以探究学习探究学习的方式进行的方式进行 Page 30信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7关键环节关键环节3 3、数学问题设计策略、数学问题设计策略 （1 1）“五何五何”问题设计策略问题设计策略 由何：问题是从哪里来的？针对由何：问题是从哪里来的？针对“由何由何”的设计往往的设计往往产生的并不是真正的问题，而是任务的布置或情境的导入。产生的并不是真正的问题，而是任务的布置或情境的导入。教师可以为学生模拟一个情境，也可以还原到问题产生的教师可以为学生模拟一个情境，也可以还原到问题产生的初始情境。初始情境。是何：即是何：即What,What,学生要回答这类问题，需要完成事实性学生要回答这类问题，需要完成事实性知识的回忆与再现，或者通过说明、解说、转述、推断来知识的回忆与再现，或者通过说明、解说、转述、推断来阐明某种意义。阐明某种意义。为何：即为何：即Why,Why,学生要回答这类问题，需要弄清事物之学生要回答这类问题，需要弄清事物之间，以及事物各部分之间的相互关系及其构成方式，以便间，以及事物各部分之间的相互关系及其构成方式，以便对事件、行为和观点等进行恰当准确的解释和推理。对事件、行为和观点等进行恰当准确的解释和推理。Page 31信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7关键环节关键环节3 3、数学问题设计策略、数学问题设计策略 （1 1）“五何五何”问题设计策略问题设计策略 如何：即如何：即How,How,学生要回答这类问题，必须具备将知识学生要回答这类问题，必须具备将知识应用于具体情境的能力，或者了解有利于应用能力培养的应用于具体情境的能力，或者了解有利于应用能力培养的原理、概念和理论。原理、概念和理论。若何：即若何：即Ifthen,Ifthen,要求学生推断或想象如果事物或情要求学生推断或想象如果事物或情境的某种属性发生变化，结果会怎样。境的某种属性发生变化，结果会怎样。（2 2）what-if-not”what-if-not”问题设计策略：问题设计策略：“如果不是这样的话，那又可能是什么？如果不是这样的话，那又可能是什么？”因此，这因此，这一方法就被称为一方法就被称为“否定假设法否定假设法”。（3 3）类比问题设计策略）类比问题设计策略 类比是利用对象与对象之间的某些相同或相似的性质类比是利用对象与对象之间的某些相同或相似的性质进行推理的一种思维形式。正是由于这种相似性，使得类进行推理的一种思维形式。正是由于这种相似性，使得类比成为发现新问题的一个重要源泉。比成为发现新问题的一个重要源泉。Page 32信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7关键环节关键环节3 3、数学问题设计策略、数学问题设计策略 （4 4）特殊化与一般化问题设计策略）特殊化与一般化问题设计策略 波利亚说：波利亚说：“特殊化与一般化，不仅是问题解决特殊化与一般化，不仅是问题解决的重要方法，而且也是提出新问题的来源的重要方法，而且也是提出新问题的来源”。特殊化有助。特殊化有助于发现一般化规律，而一般化也总是寓于特殊化之中，它于发现一般化规律，而一般化也总是寓于特殊化之中，它们是相互依赖、相互补充的。们是相互依赖、相互补充的。Page 33信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学设计教学设计5关键环节关键环节6学习环境学习环境7关键环节关键环节4 4、数学问题解决教学策略设计、数学问题解决教学策略设计 （1 1）数学思维特征）数学思维特征 大家知道数学不仅仅是一门演绎科学，数学思维中不大家知道数学不仅仅是一门演绎科学，数学思维中不仅仅包含逻辑思维，虽然数学命题的正确性必须经过严格仅仅包含逻辑思维，虽然数学命题的正确性必须经过严格的演绎论证之后才能最终确定，然而，给数学科学的发现的演绎论证之后才能最终确定，然而，给数学科学的发现和发展注入新的创造性活力的思维方式并不主要是演绎。和发展注入新的创造性活力的思维方式并不主要是演绎。对新命题的大胆猜想，对新思路的可能性的探索与提出，对新命题的大胆猜想，对新思路的可能性的探索与提出，乃至对复杂的演绎本身乃至对复杂的演绎本身论证路线的拟定等都不是演绎论证路线的拟定等都不是演绎所能实现的，而是需要借助于类比、归纳、合情推理、猜所能实现的，而是需要借助于类比、归纳、合情推理、猜想、直觉、灵感等多种多样的思维方式。这些多种多样的想、直觉、灵感等多种多样的思维方式。这些多种多样的思维方式构成了数学方法论研究的主要内容。数学思维的思维方式构成了数学方法论研究的主要内容。数学思维的二重性表现为：二重性表现为：进行合情推理的表象思维（直觉思维和形象思维）进行合情推理的表象思维（直觉思维和形象思维）进行演绎推理的逻辑思维进行演绎推理的逻辑思维Page 34信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计信息技术环境下基于问题解决的数学教学设计案例分析案例分析1学科特点学科特点2课标理念课标理念3教学理念教学理念4教学