一个基于计算机的工具和资源、支持数学教学和学习中的实践模型外文翻译资料

一个基于计算机的工具和资源、支持数学教学和学习中的实践模型

原文作者 KENNETH RUTHVEN amp; SARA HENNESSY

摘要：本研究分析了支撑教师对以计算机为基础的工具和资源来支持教学的成功使用的理由和学习数学的教育思想。这些理由是2000年上半年，通过对七个英国中学的数学研究部门的小组访谈得到的。研究的中心思想是组织形成一个教学的模型，可以用于课堂教学来增长学生的见闻，还可以为未来的研究生成理论猜想。模型的专题部分是联系前人关于主流学校中计算机运用的研究进行了总结。

关键词：计算机应用于教育；教育技术；教学模式；教师思维；教学策略；数学教学；中学；英国；研究报告

研究计算机在学校数学的使用

在主流学校数学课堂的计算机使用率

虽然长期以来在学校数学以计算机为基础的工具和资源存在潜在利益，但是他们最近才成为更多地建立在主流实践。这样的使用程度的一个标志是由最近的国际调查的一部分原始和重复实现的第三次国际数学和科学研究[蒂姆斯]（比顿，马丁，冈萨雷斯，凯莉和史密斯，1996：168；他，马丁，冈萨雷斯，格雷戈瑞，花园，奥康纳，克罗斯塔斯基和史密斯，2000：217-8）。平均在23教育系统参与两项调查，第八年级的学生报告在他们的数学课中，计算机的使用在一定程度上比例上升，在1995年到1999年之间，从17%到21%，而报告的比例使用为发生超过一次而保持稳定在5%以上。

在第一次调查，英格兰55%的系统容易最大比例让学生报告使用电脑，紧随其后的是美国在31%，而这些数字大大高于中位数在11%系统。在第二次调查，英格兰加入了新加坡，到目前为止的这段时间，这系统呈现出最显著的增加，上升了44个百分点。只有三大系统——加拿大，香港和韩国，有10个百分点以上的增加，与中值改变整个系统提高了2个百分点。通常情况下，使用电脑仍然较低，其生长缓慢。

研究计算机在学校数学的使用的发展趋势

在这样的背景下，计算机在学校数学的使用的研究，主要地检查明确创新的情况下，这是不足为奇的，通常与某种类型的开发项目联系在一起（通过扫描此前在数学教育研究上发表的研究很容易说明）。同样，这些研究的主要重点一直是学生的认知和人机相互作用。然而，一些研究已经调查了教师参与开发项目的教学观点和做法，课程改革与在职课程促进使用特定的计算机资源和工具：例如，在英国中等水平学校，使用不同的交互式视频材料来支持一系列的数学任务（菲利普斯，皮德和吉莱斯皮，1995）；在葡萄牙初级水平学校，利用LOGO编程调解解决数学问题的研究（莫雷拉和诺斯，1995）；在意大利中等学校，使用编程，数据处理和绘图工具来实施的基本思路和过程的信息（Bottino和弗尼海蒂，1996）

最近计算机在主流实践的使用的研究

最近，主要是在美国的研究已经开始检查计算机的使用超出的情况下创新的演变，在正在发展的情况下，它已成为比创新更平凡，比有意识的操作更成熟。一个在美国全国范围内的教师问卷调查发现，计算机在上小学和中学的数学教学中的主要用途是提供实践技能（贝克尔，拉维兹和Wong，1999：13）。相应的，数学教师作为一个群体被认为是相对强烈面向一种“传输”的教学观而不是“建构主义”的人（拉维兹，贝克尔和Wong，2000：17）。比较最“建构”的数学教师的形象和他们的同龄人，前者更善加利用文字处理和更少的练习技能游戏；使用模拟或探索环境和电子表格或数据库的水平是相似的；而这些没有被任一组广泛地利用（贝克尔，2000，17，20）。

一个全国范围的问卷调查（尼德豪泽amp;斯图达特，2001）检查，小学教师在教学中使用软件的类型，并对不同类型的教学目的的计算机使用的有效性评价。尽管这个研究是根据一个在“说教”和“构建主义”之间的教学的对比定义的，大约一半的调查对象都使用“注重技能”软件（如操作与练习）和“开放式”软件（如数字游戏，电子表格和商标）。同样，分析确定谁是把电脑的使用作为有效地既提供训练，实践和强化，又支持分析，创造性和独立思考的教师。本研究推测这些教师很可能已经是“富有经验的选择不同类型的软件，以满足特定的教育目标的用户”，或者他们“可能仅仅使用了他们所有可用的不同类型的软件”（第28页）。

这个问题是体现在一个“典型的”富有经验的中学教师的个人案例研究（迈尔，1998）。在她的数学课程中，使用电脑的主要形式是巩固一步一步解决标准问题的程序的训练与练习方案。教师看到这样的程序，无需寻求她的帮助，允许学生去重复尝试以正确解决问题。然而，此外，她的数学课程包括一些学生尝试用绘画作为一种手段的软件的标志课程。老师看到这些未来在几何方面的准备工作的会议。计算机活动的两种形式都是有价值的，通过老师描述为“无聊的文件”，并提供他们喜欢的一个替代的工作方式释放学生。虽然注重技能的软件的主要用途体现数学老师“引导学生正确答案的规则和过程，如果他们是正确应用的话”的看法（第98页），更多的开放性软件的探索利用引起和她促进学生“对数学概念的理解”的强烈愿望的共鸣（第100页）。

第二个案例研究证明了技术的使用去支持一种“建构主义”的教学方法类型来发现在全国范围调查中难以捉摸的数学教师。本研究集中对高中数学教师在教学中应用图形计算器和预微积分课程的实验室设备1的课堂实践（多尔和Zangor，2000）。在她的知识里描述“confident[吨]”关于学生学习，教师使用的柔性制造技术和鼓励她的学生自由使用计算器的能力和潜力。从老师有组织和有计划的课堂活动来看，反映了她特别关注学生理解和解释数学的过程和结果。特别是，这样的技术方式被用于影响常规元素的测量，计算，制表和绘图，是针对使学生的注意力集中在首要问题上，和促进猜想的测试和结果的检查。这个老师重视技术作为一种辅助-说服学生发现问题的情况下，有意义反应的手段。

现有研究综述

总之，计算机的使用为主流的教学实践和教师思维整合的一些有价值的研究已经进行了。调查提供了一种替代计算机使用的形式的简单轮廓，以及与他们相关的教学取向。然而，从这些调查本身的证据表明一些先入为主的模型和问卷调查采集教师的观点和实践项目的限制使用。以访谈和观察的案例研究为这样的调查提供一个有益的补充，提供教师个人更自然和更整体的观点和做法的报告。然而，对个体的关注限制分析整个案件的能力，从而具有较强的潜在的通用性和普适性建筑理论和模型。那么，需要对自然的研究提供不同的背景的教师群体的视角和实践分析。同样，所有的研究讨论是在美国上进行。英国又是一个在学校数学计算机广泛应用，提供了进行这样的研究的地方的教育系统；以计算机应用为基础的工具和资源，通常地被称为信息和通信技术（ICT），已超过十年的国家课程的一部分。

对ICT使用的教师观的研究设计

探究的理论基础

该研究报告在这里的目的是发展这一条教师如何设想他们以计算机的应用工具和资源为主要的数学教学的结合的思路。它在很多方面补充了先前讨论的研究。首先，按照早已做出的建议，它延伸超越了美国，进行一种大规模的调查和个别案例研究之间的中间的方式。更重要的是，这项研究反映了一些不同的理论方针，如采用不同的方法将要解释。这些特点使这项研究通过在不同的教育背景增加三角测量范围的一般研究的猜想提高研究的语料库，并作出不同的假设和采用不同的方法。然后，总的来说，研究的目的是开发一种或许特别是对从业者认为计算机工具和资源的成功运用来支持数学教学和学习的地方和时间的模型。

外文文献出处：Educational Studies in Mathematics, 2002, 49 (1) 47-88

附外文文献原文

Running head: a practitioner model of computer use

KENNETH RUTHVEN amp; SARA HENNESSY

A PRACTITIONER MODEL OF THE USE OF COMPUTER-BASED TOOLS AND RESOURCES TO SUPPORT MATHEMATICS TEACHING AND LEARNING

Educational Studies in Mathematics, 2002, 49 (1) 47-88

ABSTRACT: This study analyses the pedagogical ideas underpinning teachersrsquo; accounts of the successful use of computer-based tools and resources to support the teaching and learning of mathematics. These accounts were elicited through group interviews with the mathematics departments in seven English secondary schools, conducted in the first half of 2000. The central themes are organised to form a pedagogical model, capable of informing use of such technologies in classroom teaching, and of generating theoretical conjectures for future research. The thematic components of the model are summarised and related to prior research into computer use in mainstream schooling.

KEYWORDS: Computer uses in education; Educational technology; Pedagogical models; Teacher thinking; Teaching strategies; Mathematics teaching and learning; Secondary schools; England; Research report.

RESEARCH INTO COMPUTER USE IN SCHOOL MATHEMATICS

The incidence of computer use in mainstream school mathematics

Although there has long been interest in the potential of computer-based tools and resources in school mathematics, their use has only recently become more established in mainstream practice. An indication of the extent of such use is provided by the recent international surveys conducted as part of the original and repeated implementations of the Third International Mathematics and Science Study [TIMMS] (Beaton, Mullis, Martin, Gonzalez, Kelly amp; Smith, 1996: 168; Mullis, Martin, Gonzalez, Gregory, Garden, Orsquo;Connor, Chrostowski amp; Smith, 2000: 217-8). Averaged across the 23 educational systems participating in both surveys, the proportion of eighth-grade students reporting some degree of computer use in their mathematics classes rose, between 1995 and 1999, from 17 per cent to 21 per cent, while the proportion reporting such use as occurring more than lsquo;once in a whilersquo; remained steady at 5 per cent.

In the first survey, England –at 55 per cent- was the system with easily the largest proportion of students reporting computer use, followed by the United States –at 31 per cent, and both these figures were considerably higher than the median across systems –at 11 per cent. In the second survey, England was joined by Singapore, the sys

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