2015年以來,圍繞“基于網絡平臺的自主學習數學課程基地”(以下簡稱“數學課程基地”)的建設,我們探索大數據時代更為有效的數學教與學的方式,探索實現數學教育方式的多樣化和數學學習自主化的路徑,在數學課程基地內涵建設、資源建設、環境建設等方面的實踐性研究取得了很大的進展。
哈佛大學文理學院院長柯比在《學習力》一書中寫道:學習力是學習能力、學習動力、態度、效率和創新能力的總和。[1]自主學習力是指自主學習能力、自主學習動力、態度、效率和自主創新能力的總和。它還包括以下四個方面的能力:自主確立學習目標的能力,自主確定學習內容的能力,運用合適的學習方法的能力,調控適合自己的學習時間、地點和進度的能力。從學習共同體的視角來審視,自主學習力由學生的自主學習力、教師的自主學習力和管理者的自主學習力構成,它的形成需要學生、教師和管理者具備相應的眼光、胸懷、視野、理念和思考力。
我校在建設數學課程基地之初,就將發展學生的自主學習力作為價值追求。力圖建構基于網絡的數學學習環境和資源,以大數據引領數學教育管理,實現育人模式轉型;讓數學課程基地既是提升學生數學自主學習力的場所,也是教師讀書研修、專業發展提升自主學習力的平臺。
我校課程基地基于大數據平臺,構建了線上、線下混合式自主學習的教學環境,自主學習方式的結構與流程如圖1所示。

圖1 自主學習方式結構圖
數學課程基地建有一個數學探究實驗室、兩個數學自主學習實驗室、一個互動微格教室、一個虛擬演播室、一個教師工作室和學生數學學習指導中心以及一個高中數學課程中心。基于以上硬件環境,我們引入視頻管理平臺、數據收集與分析平臺、課堂教學控制系統、數學閱讀系統、E-learning等平臺。通過構建多種平臺之間的關聯性,制訂各種平臺與學科整合的方案、使用方法和流程,創設數學自主學習的通道促進學生自主學習力的提升。
數學課程基地也在進行有關個性化的教學內容、教學服務和教學方式的建構,讓學生的學習變得更具有自主性、個性化,通過大數據平臺給每個學生建立學習檔案,用大數據分析幫助學生發現、開發他們的生長點,并把這些生長點收集起來構建成有意義、有個性的微課程。通過微課管理平臺將教學過程中單一的、靜態的數據進行關聯分析和統一管理,幫助教師收集練習過程數據,整理個性化練習數據,推送針對性練習資源,提供練習方案。通過上述這些系統,打造智慧的自主學習方式和過程。
按自主學習方式結構圖,我們對學習資源進行了整體布局,構建了線上、線下數學自主學習網絡平臺資源庫,為學生提供可用于自主學習的數字化數學課程。資源庫主要有以下三個方面的資源:
(1)支撐性課程資源。這類課程資源,主要是將國家課程校本化、數字化形成的資源。我們用教育教學原理和認知心理學原理審視教與學這一對“范疇”,將教學過程視為由4個有序步驟的循環,形成“四步循環”的教學過程,如圖2。

圖2“四步循環”教學過程
其中導與學指預習引導,獨立初學;展與評指互動交流,點撥概括;研與思指應用拓展,回顧小結;做與診指鞏固練習,診斷反饋。
目前,我們正進行微課程資源的建設,開辟基于微課程的自主學習路徑和空間,構建系統的自主學習過程。基于學情,進行微專題資源的開發,開辟基于微專題的自主學習空間。
(2)拓展性課程資源。其一,建構了“數學眼光與美好生活”“用幾何畫板欣賞數學”等校本課程和對應的數字化資源,為普通學生學習數學提供基礎。其二,建構探究性學習與實驗課程及競賽數學課程,為學優生的數學學習提供資源。其三,通過構建數學圖書館,提供數學閱讀資源,創設數學學習與探究環境,拓寬學生的數學視界和數學思維空間。
(3)個性化課程資源。該自主學習平臺,能為學生自主學習數學課程建立學習檔案和錯題本,有利于學生進行反思性學習。
例如,基于分層學習的需要和個性發展的需要,針對概念、定理、公式、解題、應用等方面的重難點進行微課資源的開發,為學生創設自主選擇、自主學習的課程群。基于合作學習理念,創設同伴互助的問題情境,營造合作交流的氛圍、機會,創造展示自我的平臺,構建同伴互助學習的音頻和視頻資源。
通過上述軟硬件及資源庫的建設,我們初步形成了利用多媒體(平板電腦、筆記本電腦、HP圖形計算器等)和網絡進行“線上和線下”自主學習與合作學習相結合的混合式教學,并打造了基于混合式學習的E-Learning平臺。依托E-Learning平臺,構建了師生課內外互動、生生互動等互動關系,使師生在開展基于網絡的個別化學習或合作學習中,克服了課本資源、教師的教學資源、學生的生成與學習資源三個維度結構的不協調,優化了學習共同體互動資源的生成與調控過程,給學生提供了自主學習的平臺、路徑,為提升師生自主學習力提供了大有作為的表現與訓練空間。
在這樣的課堂上,學生通過平板電腦開展合作學習,上傳自己的探究成果,通過線上推送練習及時批改,教師及時點評,實現了實時互動、即時反饋的效果。在教學中充分運用多媒體輔助教學,促進學生深度思考。通過直播系統對學習場景進行現場展示,實時展現學生所思所想。教學中利用網上教學管理平臺,融合圖形計算器、筆記本電腦等硬件資源,引導學生開展探究活動,促進學生開展自主學習和合作學習。
在數學基地的建設中,我們常常想起這樣兩個問題:我們真的了解學生嗎?每一個學生都是獨特的,都是與眾不同的,我們能針對他們進行真正個性化、差異化的教學嗎?
面對以上問題,我們未來構想開展以下幾項重點工作:其一,基于2017年版高中數學課程標準,進行國家課程校本化的工作,依托課程基地實施路徑,建構互補的課程群和相應的數學自主學習資源;其二,研究基于發展自主學習力的教的方式、學的方式、評價的方式,讓數學學科核心素養在課堂上落地,在學生的素養結構中生根、生長。
此外,我們清楚地看到,信息技術與數學課程整合的路徑、方式還不豐富,要實現數學的深度學習,還有很多艱巨的工作要做,促進學生深度學習的資源、課程還很匱乏,這些都還需要我們進一步地探索。
綜上,大數據時代的到來,讓社會科學領域的發展和研究從宏觀群體逐漸走向微觀個體。對于教育研究者來說,我們將比任何時候都更接近發現真正的學生。而這些,正是我們課程基地追求個別化教育、自主學習新范式所需要的。