信息技术支持下的HPM教学实践研究--以祖暅原理和丹德林双球模型为例

摘要

随着我国新课程改革的逐渐深入，数学史的教育功能越来越受到数学教育者和研究者的重视，研究数学史与数学教育之关系的领域（HPM,History and Pedagogy of Mathematics）已经在多个方面积累了一定的研究成果。信息技术在数学教学中的重要辅助作用已经被广泛认可，越来越多的研究开始探索信息技术在数学教育中的各种应用。教育取向的数学史内容在信息技术的支持下更具有表现力，借助于信息技术，教师在数学课堂上可以更好地展示数学问题的发生发展过程，从而引导学生思考，揭示数学史蕴含的数学思想与方法。　　本研究以信息技术与数学教学深度融合的视角，试图将信息技术应用于HPM视角下的数学教学，尝试探索了信息技术支持下的HPM教学理念和教学实践模式，并以此为理论指导，开发并设计了两个教学案例。随后，以这两个教学案例为实验内容开展了两轮教学实验，通过对比实验数据得出结论：信息技术的支持让学生更易理解数学史内容，学生更易发现数学史内容与课程内容之间的内在联系，从而更好地引导学生思考，激发学生对于数学学习的兴趣和积极性。　　本研究在理论和实践两个方面对信息技术支持下的HPM教学进行了研究，为数学史融入数学教学研究与实践提供了新的思路，为信息技术与数学史融入数学教学结合的进一步研究提供借鉴和参考，是信息技术与数学教育深度融合的一种尝试与探索。在本研究的各个环节还存在许多不足，信息技术支持下的HPM教学期待着更多深入的研究。

目录

摘 要

Abstract

目 录

绪论

研究背景

数学史与数学教育

信息技术辅助数学教学

研究内容

研究方法

文献研究法

实验研究法

问卷调查法

研究思路

研究目的和意义

研究目的

研究意义

研究综述

HPM相关研究综述

数学史融入数学教学的理论研究

教育取向的数学史研究

历史发生原理的研究

HPM视角下的教学设计及实践研究

信息技术相关研究综述

信息技术支持下教学研究

信息技术支持下数学史融入的教学研究

数学教学资源研究综述

研究综述小结

研究基础

理论分析

传统HPM教学中存在的短板

信息技术有助于表现数学史

用好信息技术存在一定的门槛

信息技术教学资源有助于降低门槛

信息技术支持下的HPM教学理念

信息技术的深度融合

对于三者的整体思考

信息技术支持下的HPM课程整合方式

借助信息技术表现已有HPM课程

基于信息技术设计的HPM课程

信息技术支持下的HPM教学实践模式

数学史背景研究

信息技术实现与资源制作

形成教学设计并实践

信息技术支持下的HPM教学案例开发

祖暅原理与球体的体积

数学史背景研究

信息技术实现与资源制作

形成教学设计

圆锥曲线的由来

数学史背景研究

信息技术实现与资源制作

形成教学设计

信息技术支持下的HPM教学实验研究

实验目的与实验内容

实验目的

实验内容

实验对象

实验变量与实验假设

实验变量

实验假设

实验设计

实验过程

实验准备阶段

教学实验阶段

实验结果及分析

测试卷结果及分析

问卷调查结果及分析

访谈结果分析

实验结论

研究结论

研究总结

研究的不足与展望

研究存在的不足

研究展望

附 录（一）

附 录（二）

附 录（三）

附 录（四）

致 谢