新课程下高中学生数学信息收集与处理能力的研究.doc

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1、新课程下高中学生数学信息收集与处理能力的研究 学号:2007030161 姓名:田霖 电话: 邮箱:tyzhtlsina 山东师范大学数学科学学院单 位 代 码 10445 学 号 2007030161 分 类 号 G633.6教 育 硕 士 学 位 论 文论 文 题 目新 课程 下 高中学 生 数学 信 息收 集 与 处 理能 力 的研 究学科专业名称 学科教学?数学 申 请 人 姓 名 田霖 指 导 教 师 傅海伦 教授 论文提交时间 2011 年 4 月 8 日 独 创 声 明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的

2、地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得 (注:如没有其他需要特别声明的,本栏可空)或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:导师签字: 学 位 论 文 版 权 使 用 授 权 书本学位论文作者完全了解 学校 有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权 学校 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)

3、 学位论文作者签名:导师签字:签字日期: 年月日 签字日期: 年 月 日目录 中文摘要?2 Abstract?4 第一章 问题的提出6一、课题研究的背景?6 二、问题研究综述7 三、本研究的主要内容、方法和意义?8 第二章 高中学生数学信息收集与处理能力分析?12 一、 相关概念的界定?12 二、 数学信息收集与处理能力的要素13 第三章 高中学生数学信息收集与处理能力的调查研究?17 一、 调查设计?17 二、问卷的数据处理与统计分析?18 三、 调查结果讨论?29 第四章 高中学生数学信息收集和处理能力的培养策略?32 一、数学信息能力在高中数学新课程标准及教材中的体现27 二、高中数学教

4、学过程中要培养学生收集数学信息的能力28 三、高中数学教学过程中要培养学生处理数学信息的能力28 第五章 结束语?28 附录30 注释 参考文献?35 致谢37山东师范大学教育硕士专业学位论文 新课程下 高中学 生 数学 信息 收集与 处 理能力的 研究 中文摘要 21世纪人类步入了全新的信息时代,信息时代的来临要求人们具有一定的信息能力,同时,在知识经济条件下,经济发展将更多地依赖于知识及有效信息的积累和应用。将信息转化为知识必须具备良好的信息收集和信息处理能力,一个人的信息收集和信息处理能力决定了他运用和创造知识的能力。教育部在面向 21世纪教育振兴行动计划中明确提出了建立终身学习和终身教

5、育体系的目标和方式:2010年前在我国初步建立终身学习和终身教育体系。而终身学习的前提条件是信息素养,因此,我国把培养具有信息能力的学习作为教育目标之一。 首先,通过文献研究,本文弄清了信息学的起源与发展,研究了世界各国在培养学生信息能力方面所做的工作,深入分析了数学信息及信息收集与处理能力的概念,并对数学信息能力的要素进行了探讨,笔者认为,新课程下高中学生数学信息能力具体包括数学信息收集能力、数学信息处理能力、数学信息分析能力、数学信息运用能力、数学信息管理能力和数学信息交流能力六个方面。通过查阅资料,笔者还对国内在这一领域的研究进行了梳理:国内对信息素养和信息能力的研究起步较晚,目前,国内

6、对小学生数学信息的收集与处理能力的研究较多,针对初中生的研究较少,对高中学生数学信息收集和处理能力的研究基本上为空白。 其次,通过问卷调查,了解高中学生数学信息收集和处理能力的现状,并分析了高中学生收集和处理数学信息的方式和渠道,及影响数学信息处理和收集的因素。研究发现:多数学生缺乏必要的收集和处理数学信息的能力,信息素养较低。课堂听讲是高中学生收集数学信息的第一渠道,而处理数学规律和概念的主要方式是看、听、写、读。同时,本文从对高中学生在数学学习过程中的喜好的调查研究中发现,高中学生更喜欢灵活性、实践性强,具有合作性质的学习方式;研究还表明,学生最喜欢的教辅手段和教师经常使用的教辅手段存在着

7、差异,而教师认为最有效的学习数学的知识方式与学生最喜欢的学习数学知识的方式与也存在着差异。这些差异直接或间接的影响了高中学生学习效率的提高。 最后,通过对调查结果的分析,提出了高中学生数学信息收集与处理能力的培养策略。笔者认为,要培养学生收集数学信息的能力,就要培养学生收集数学信息的意识并使学生掌握获取数学信息的方法;要培养学生处理数学信息的能力,还应II 山东师范大学教育硕士专业学位论文 该从阅读数学信息的能力;分析数学信息的能力;归纳整理数学信息的能力;运用数学信息的能力以及交流数学信息的能力这五个方面入手,全面提高高中学生的数学信息素养。 本研究旨在填补我国当前对新课程下高中学生数学信息

8、收集与处理能力研究的空白,提供相关的理论研究与调查研究资料,丰富和发展高中数学教学工作和高中学生的数学学习理论,对如何在实际教学中培养高中学生数学学习能力,提高高中数学教学质量进行探讨。 由于理论水平有限,理论研究与实践研究结合不够紧密。研究样本的数量和范围有限,掌握的资料不是很充分。在论文中可能存在一些不足之处,比如,实验时间较短、实验范围较窄、没有更好地研究因材施教、教学建议不是很详尽有等等。在今后会在教学过程中不断研究和修整,使其更具有可操作性和推广性。关键词:新课程; 高中学生 ; 数学信息 ; 收集能力 ; 处理能力 ; 分类号:G633.6 III 山东师范大学教育硕士专业学位论文

9、 Study on High School Students Mathematics Information Collection and Processing Ability Under New Curriculum Abstract stIn the 21 century, the human beings come into a fully new information time, which requires the human being have a certain information ability. At the same time, under the knowledg

10、e economy conditions, the economic development will depend more on the accumulation and application of the knowledge and effective information. To convert the information into knowledge requires that they should have good information collection and information processing ability, which determines th

11、eir ability to use and create the knowledge. The Education Ministry clearly indicates the purposes and approaches to establish the lifetime study and lifetime education system in Action Scheme fro stInvigorating Education towards the 21 Century: to establish at a preliminary level the lifetime study

12、 and lifetime education system in China before 2010. However, the premise of lifetime study is the information literacy, due to which, China takes the developing of information ability as one of the education targetsFirst of all, through the literature study, this paper clears the origin and develop

13、ment of the informatics, studies the work for developing the students information ability in the world, makes a deep analysis on the concepts of mathematics information, information collection and processing ability and probes into the essentials of the mathematics information ability. The author ho

14、lds that, the high school students mathematics information ability includes the mathematics information collection ability, mathematics information processing ability, mathematics information analysis ability, mathematics information application ability, mathematics information management ability an

15、d mathematics information communication ability, totally six aspects. By consulting the information, the author also sorts out the study in this filed: there is a short history in China for studying the information literacy and information ability. Nowadays, there are more studies on the collection

16、and processing ability of elementary school students mathematics information in China, and there is less study on that of the junior school students. There is few study on the high school students mathematics information collection and processing ability IV 山东师范大学教育硕士专业学位论文 Secondly, through the que

17、stionnaire, know about the current state of the high school students mathematics information collection and processing ability and analyze the methods and approaches of the high schools students to collect and process the mathematics information and the factors influencing the mathematics informatio

18、n processing and collection. The study finds that: most of the students are lack of necessary ability to collect and process the mathematics information and their information literacy is lower. The class learning is the first access for the high school students to collect the mathematics information

19、 and the main methods for processing the mathematics laws and concepts are seeing, listening, writing and reading. Meanwhile, this paper also surveys and studies the favors of the high school students in the learning process and then knows about the effect of this kind of favor on the information pr

20、ocessing and collection. From the study it is found that the high school students like more the learning approach with a strong flexibility and practicality, which have the property of cooperation. The study also shows that there are differences between the teaching auxiliary approach the students l

21、ike most and that the teachers often use. And there are also differences between the learning mathematics knowledge approach the teachers think most effective and that the students like most. These differences directly and indirectly influence the improvement of the learning efficiency of high schoo

22、l studentsFinally, through the analysis on the survey results, the strategies for developing the high school students mathematics information collection and processing ability are put forward. The author holds that, to develop the students ability to collect the mathematics information requires deve

23、loping the students awareness to collect the mathematics information and make the students master how to get the mathematics information. To develop the students ability to process the mathematics information also requires to develop the five aspects including the ability o read the mathematics info

24、rmation, the ability to analyze the mathematics information, the ability to induce and sort out the mathematics information, the ability to use the mathematics information and the ability to exchange the mathematics information, in order to improve the high school students mathematics information li

25、teracy in all aspectsThis paper is aimed to fill the blank in China for the high school students mathematics information collection and processing ability under the new curriculum V 山东师范大学教育硕士专业学位论文 nowadays, to provide the relevant theoretic study and research material, to enrich and develop the hi

26、gh school teaching work and the mathematics learning theory of high school students, and to study how to develop the high school students mathematics learning ability in the teaching practice and to improve the high school mathematics teaching qualityDue to the limited theory level, the theoretic st

27、udy and the practice study are not sufficiently combined. The number and scope of study samples are limited and the information obtained is not sufficient. There may exist some imperfections in the paper, for example, the experimental time is short, and the experimental scope is small. The study on

28、teaching students in accordance with their aptitude is not enough and the teaching suggestions are not in full descriptions. In the future it will keep continuously studies and adjusted in the teaching process to make it have more operability and promotabilityKey words: new curriculum, high school s

29、tudents, mathematics information, collection ability and processing ability Category number: G633.6VI 山东师范大学教育硕士专业学位论文 第一章 问题的 提 出 一、 课题研究的背景 1、信息能力是信息时代出现的产物 上世纪末,随着信息社会的到来,计算机技术、通讯技术的飞快发展和社会的巨大变化使信息素养和信息能力成为社会成员必须具备的综合能力之一。最先提倡提高全民信息素养和信息能力的国家是全球信息产业最发达国家之一的美国,正是这一观点的最好映证。技术革新引发了信息爆炸,计算机技术又使其发生连锁反

30、应,使得信息量和知识爆炸性增长,人类的信息总量和知识正以惊人的速度飞快地增长着。但是,知识爆炸和信息爆炸也给社会发展和人们生活带来了诸如社会信息垃圾泛滥、信息失真和引发社会成员信息焦虑症等负面影响,而这些问题的解决都需要社会成员必须具备对信息进行收集、分析和加工处理的能力。 2、知识经济时代的来临 21世纪人类步入了全新的信息时代,知识经济和全球化经济是信息时代的主要特征。在知识经济背景下,经济的发展将更多地依赖于有效信息和知识的积累与应用,而不再是直接取决于物质资源和资本。知识已经成为经济发展的重要推动性因素,每个社会成员创造和运用知识的能力成为评价其社会贡献的重要标准。具有信息收集和信息处

31、理等能力是将信息转化为知识的先决条件,人们创造知识和运用知识的能力是由其具有的信息能力决定的。人们只有具备信息能力才能将收集到的大量事实、数据和信息转换为知识,并将知识与实践相结合进行知识创新,从而推动社会的发展。在知识经济社会中,不具备信息能力的人会在信息的海洋中迷失方向,无法获得有用的信息,也就更谈不上从信息中构建知识、进行知识创新。 3、终身学习和终身教育理念的发展 终身学习和终身教育是当今世界教育改革与发展的潮流。世界上许多国家都强调以终身学习为重要目标和指导原则。联合国教科文组织(UNESCO)始终倡导终身教育思想,并从上世纪 60 年代开始,针对推广终身学习和终身教育进行了世界范围

32、内的广泛研讨。在我国也十分重视终身学习的理念,如:教育部在面向 21世纪教1育振兴行动计划中提出了“到 2010 年在全国建立起终身学习体系。” 的教育目标,并给教育教学指明了方向。一个人终身学习的前提条件是具备信息素养。1989VII 山东师范大学教育硕士专业学位论文 年,美国图书馆协会和美国信息素养委员会在一份关于信息素养的总结报告中将两者的关系描述为:“?从根本上说只有知道通过查找和利用信息进行学习的人才是具备信息素养的人。他们能为终身学习做好准备,因为他们总能寻找到为作出决策的2信息。 ” 由此可见,信息能力在终身学习理念中的重要地位,已得到国际教育界的普遍认同,如何在学科教育中培养学

33、生的信息能力成为终身教育改革中的重要课题。 二、问题研究综述 信息论作为一门新兴的学科,最早出现在 20世纪40年代末。1924 年,奈奎斯特H.Nyquist发表了“影响电报速率因素的确定”一文,标志着信息论研究工作的开始。1928年,哈持莱R.V.Hartley发表的“信息传输”,最早研究系统传输信息的能力,给出了信息度量的方法。1948 年,美国数学家香农shannon在贝尔系统技术杂志上发表了“通讯的数学理论”的文章,这是关于现代信息论的开创性权威论文,他讨论了信源和信道特性,给出了信息度量的数学公式,为现代信息论的创新奠定了基础。从 1948年开始,信息理论的出现,引起了一些知名数学

34、家如柯尔莫哥洛夫、范思斯坦A.Feistein、沃尔夫维兹J.Wolfowitz等人的兴趣,他们将香农已谈到的数学结论作了进一步的严格论述和推广,使这一理论具有更为坚实的数学基础。 信息论的应用最初仅局限于通信领域,在此后的几十年,在其它各个科学领域中逐步进行推广和运用。到上世纪70年代,一门以计算机处理为中心的,包括评议、文字的处理、图像识别、学习理论及其各种应用的广义信息论已基本形成,并由此基础上发展形成了信息科学。信息科学是一门新兴的、边缘的综合性科学,它以信息为主要研究对象,以信息的应用方法和运动规律为具体的研究内容是。1974年,通过对图书馆检索技能的研究,美国学者保罗泽考斯基(Pa

35、ulZurkowski)最早提出了信息素养的概念。1989年,美国教育传播与技术协会和美国图书馆协会共同提交了一份关于信息素养的总结报告,其中提出了以收集和处理信息能力为核心的信息素养的概念。国内对信息素养和信息能力的研究起步较晚,但随着信息化社会的发展及知识经济时代的来临,越来越多的学者开始关注信息能力并进行深入研究。郑建明等认为:信息素质是属于人文素质的一部分,是人文社会的信息知识、信息意识、接受教育、环境因素等所形成的一种稳定的、基本的、内在的个性、心理品质。3VIII 山东师范大学教育硕士专业学位论文 谭本远在数学信息引论一书中,展示了数学信息的特征与功能,论述了数学信息的认知心理过程

36、,探讨了数学信息合作交流的方式与艺术,阐述了数学信息的转换策略,总结了数学信息意识的评价体系,形成了比较完整的数学信息理论体系。李琳珠在小学数学教学中培养学生搜集处理信息的能力中,探讨了创设情境、开发信息源、提供信息材料等提高小学生搜集与处理数学信息能力的教学策略。梁远玲在试探初中生数学信息素养的培养目标及策略中认为,信息素养包括认知、技能和理念三个方面的内容,并界定初中生数学信息素养的培养目标为:培养学生分析信息真伪的能力;培养学生对信息的反应能力;培养学生良好的信息素养道德。杨莉在数学课堂教学信息的处理中提到,数学课堂教学过程,是一个信息交流、加工、传递、矫正、调控、优化的过程。从信息的获

37、取、信息的传输、信息的处理三方面结合数学教学进行了阐述。 除此以外,从现有文献看,关于学生信息收集与处理能力培养的研究成果,并不系统。已有的成果主要体现在如何应用现代信息技术进行信息的收集与处理;信息技术与各学科教学的整合;课题研究,如成都市光华中学课题组进行的学生收集、处理、利用信息能力的培养研究;关于教师与学生信息素养的调查分析,并且其中多数研究为综述或理论探讨性质,缺少具体学科的有针对性的实证分析。从研究对象上说,现有的研究主要体现在小学阶段,对于初中阶段数学信息收集与处理能力的研究偏少,更缺乏高中阶段数学信息收集与处理能力的较全面系统的研究。 三 、本研究的主要内容、方法和 意义 (一

38、)、本论文主要研究内容 本研究以普通高中学生为研究对象,通过分析高中学生数学信息收集途径和处理方式,重点对高中学生的数学信息收集和处理的渠道,影响高中学生收集和处理数学信息能力的因素进行深入了解,以期寻找培养高中学生数学信息收集与处理能力的有效途径,为广大的一线高中数学教师如何在教学中制定适当的教学策略提供参考。 (二)、本研究的主要方法 本研究使用文献研究以及问卷调法,通过检查了解学生课堂和课外阅读笔记、家庭作业,以及和学生座谈的方法,设计出有针对性的调查问卷。 IX 山东师范大学教育硕士专业学位论文 (三)、本研究的意义 人类正步入网络化、信息化时代,这是一个知识型、学习型、强调创新的时代

39、。信息已经日益成为经济社会中最活跃、最具决定意义的因素。人们的生活方式、工作方式和学习方式正受其越来越深刻的影响,信息素养InformationLiteracy作为知识创造的必备技能正成为世界各国教育界共同关注的的课题,并逐步在各国的教育目标与评价体系当中得以体现。 信息素养教育作为新一轮基础教育课程改革的重要内容之一,其核心就是培养学生信息技术能力。当前的高中数学教材已经比较重视学生数学素质的培养,并且把培养学生的应用意识与应用能力作为数学课程的重要目标。 1 、培养高中学生数学 信息收集和处理的能力是 满足社会发展的需要 随着信息化和经济全球化的迅猛发展,一方面信息资源更新速度与内容扩展上

40、日新月异;另一方面,冗杂信息也随之增多,日益泛滥。社会的发展要求人们在工作、学习和生活中都要处理大量的信息,而衡量一个人能力的很重要的方面就是收集、处理信息的能力。2000年,教育部在中小学信息技术教育报告中指出:信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。即将到来的 21世纪,科学技术特别是信息技术和生命科学的不断突破,对世界政治、经济、文化生活将产生更加深刻的影响。我们应深刻认识信息技术的伟大力量,加快在中小学普及信息技术教育的步伐。4高中学生作为中国的未来和希望,只有更好地提高利用信息和驾驭信息的能力,以适应激烈的国际竞争,才能满足自身发展和社会发展的需要。2、 培养高中学生数学 信息收集和

41、处理的能力 是实现素质教育的需要 我国从上世纪八十年代末开始提出了素质教育的口号,随后不断讨论、深化和明晰,目前,素质教育已成为我国教育改革的主要研究课题之一。素质教育以面向全体学生,全面提高学生的基本素质为根本宗旨,要求促进学生的全面发展。2001年教育部颁布的基础教育课程改革纲要(试行)中强调:通过课程改革和学习方式的变革,培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。当今社会对人才的需求是全方位、多方面的,信息的收集与处理能力正是其中不可或缺的素质之一。因此培育高中学生的信息收集与处理能力,将有利于拓展其知识面,增强其主体意识、创新精神、交往能

42、力和自我评价能力等素质。国内教育专家普遍认为,中学课堂是全面提高全民科学素养的主渠道,X 山东师范大学教育硕士专业学位论文中学阶段的基础科学教育对全民科学素质的提高起着基础性、指导性的作用。数学在自然科学中是一门基础课程,而高中数学是整个数学科学教育的核心内容和的重要组成部分。因此,培养高中学生在高中数学教育中数学信息收集和处理的能力,是培养学生高中阶段科学素养的需要,是实现素质教育迫切要求。 3、 培养高中学生数学 信息收集和处理的能力是培养学生探究能力的需要 转变学生的学习方式是新课程改革的一个重要目标,其根本目的是让学生遵循正确研究方法的自主探究,而收集和处理信息是其中最关键的一环。因此

43、,培养青少年收集和处理信息的能力对于转变学生的学习方式是至关重要的。当今社会知识和信息都在飞速发展,一个人要想创新必须具备较强的信息收集和处理能力。只有具备这种能力,才能在对庞大的资料信息收集和整理时按照自己的兴趣或研究方向进行鉴别、利用,才能充分吸取前人的研究成果,及时掌握相关领域的研究现状及发展方向,从而提高自己的创新水平和创新能力。 4、 培养高中学生数学 信息收集和处理能力是实现终身学习的需要 当今时代,科技发展迅速,市场竞争激烈,新情况、新问题层出不穷,知识更新的速度大大加快。要想适应不断发展变化的客观世界,求得生存和发展,就必须不断更新知识,要把学习从单纯的求知变为生活的方式,努力

44、做到活到老、学到老。为了使终身学习得以实现,学校教育一项重要内容就是的是要使学生“学会学习”,而具有良好的收集与处理信息的能力是“学会学习”的一个重要标志,学生只有掌握良好的信息收集和信息处理能力,才能在社会纷繁复杂的信息中及时获取对自己有效的信息,通过对有效信息的吸收与利用,从而实现广泛意义上的学习活动,进而实现终生学习。因此,要提高高中学生收集信息和处理信息的能力,使其养成良好的学习习惯,成为一个“会学习、能思考,会合作、能创造”的全面发展的学习型人才。 XI 山东师范大学教育硕士专业学位论文 第二章 高中学生数学信息收集与处理能力分析 一 、相关概念的界定 信息的收集、利用和传递从古到今

45、一直存在,特别是当今处于信息时代,日常生活中每个人时时刻刻都在与信息进行广泛的接触,但是由于日常生活和科学领域中对信息具有不同的性质和定义,因此关于信息的界定较为复杂。 美国数学家申农于 1948年首先将信息作为一个科学概念提出,他对信息的定义主要是从通信的角度来考虑,提出信息是将消息由发信者送给收信者的过程。控制论的创始人、美国科学家维纳(N.Wiener)对信息的含义做了进一步的阐述。他在控制论一书中表明:“信息是人们在适应外部世界并使这种适应反作用于外部世界的过程中,同外部世界进行互相交换的内容的名称”。维纳的信息概念是从信息在发送、传输和接收的过程中,客体和接收(认识)主体之间的相互作

46、用来定义的。显然,维纳把人与外部环境交换信息的过程看作是一种广义的通信过程。 信息主要是指消息、情报、知识等。不同的研究领域对信息有着不同的定义,一般都是从信息的某一个方面特征、某个应用领域来加以定义,而这些关于信息的种种解释往往有着较大的差别。 综合各种看法,笔者认为:信息就是音讯、消息,是指声音、语言、文字、图像、动画、气味等方式所表示的实际内容。信息普遍地存在于自然界、人类社会及人的思维中,是世界上一切事物特征和状态的反映,并通过各种媒体以消息的形式来传播。 信息素养Information Literacy是全球信息化需要人们具备的一种基本能力。这一概念是信息产业协会主席保罗?泽考斯基于

47、 1974年在美国提出的。它包括:能够判断什么时候需要信息,并且懂得如何去获取信息,如何去评价和有效利用所需的信息。信息素养是一种对信息社会的适应能力,它涉及信息的意识、信息的能力和信息的应用。信息素养所涉及到的各方面能力,是一个特殊的、涵盖面很宽的能力,它包含人文的、技术的、经济的、法律的诸多因素,和许多学科有着紧密的联系。 数学信息是指课堂数学信息、课外数学信息,它包括数学知识(数学概念、数学规律(数学定律、数学定理)、数学公式等)、数学观念、数学方法、数学学习方式和策略等。XII 山东师范大学教育硕士专业学位论文 谭本远认为: “数学信息是经过传递为接收者所理解,并对研究数学及发展方向,探索数学未知领域或解决数学问题有用的,预先不知道的新资料、新知识。”“数学信息是无形的、抽象的,它只能依附于教材、文献资料或音像、计算机、多媒体等5载体。” 信息能力主要包括运