信息化手段下數學實驗教學的評價探討

歐陽仁蓉

【摘要】本文從傳統教學評價存在的問題出發，分析了數學實驗教學評價的多元性與全面性的特點，并借助信息化手段構造多元化的評價方法以及多方位的評價體系以提高信息化環境下數學實驗的教學效果.

【關鍵詞】信息化;數學實驗;教學評價

【基金項目】本文系2017年江蘇省職業技術教育學會立項課題《五年制高職數學實驗探究教學的改革與實踐》（XHXS2017129）的研究成果.

一、問題提出

數學實驗教學就是借助數學軟件，運用數學知識解決實際問題的一類實踐教學方式.教師根據教學目標、教學重難點設計實驗目標，實驗要求和實驗步驟.學生自己在課前自主學習軟件使用，自主收集實驗素材.課堂中，教師的指導為輔，學生自主操作，分組探究來解決問題，學生在實驗探究中發現數學規律，進行數學猜想，理解數學概念，激發數學思維，進而解決實際問題.比起傳統教學模式，數學實驗教學的引入使得數學教學中的教與學都發生了根本性的改變，從“學數學”轉變為“做數學”.但是，目前的教學評價方式單一，一般以考試的形式來考查知識的掌握情況，單純地以期中、期末的試卷成績來作為教學效果的最終評價.其實這樣的評價方式過于片面，忽略了學生在學習過程中付出的努力，也沒有考慮到完成學習任務后學生提高了哪些學習技能.因此，這樣的評價結果并不能客觀地評價學習者的學習效果，也不適合對數學實驗教學的評價.因此，我們必須改變傳統的評價方法與評價體系，采用多元化的評價方式，構建多方位的評價體系，在新的評價體系中，除了要考查學生對數學基本概念與基本知識的掌握程度外，還要考查學生對探究過程中應用數學軟件的能力以及必須考查學生在進行自主探究實驗過程中的動手能力、實踐能力、觀察能力、猜想能力、歸納能力、創新能力等的提升程度.

二、數學實驗教學評價方法的多元性與全面性分析

（一）數學實驗教學評價的多元性

數學實驗教學在傳授數學知識的同時，更應注重培養學生的學習能力.這不但有助于學生的專業學習，還有助于提升學生今后的可持續學習能力.但數學實驗教學是以學生操作與探究為主，在進行教學評價時，也自然應該以學生評價為主，教師評價為輔，但都應注重在實驗操作中學生表現出的探究能力與創新能力以及與小組成員之間的協作交流能力是否得到了應有的發展與提高.基于這樣的評價目標，在數學實驗教學評價過程中須考慮到評價的多元性.其主要目的是為了全面促進學生的自主學習能力的提高.學生評價包括學生的自我評價和實驗小組成員之間的互相評價.這樣的評價體系不僅可以完善學生的自我認知，還可以加強學生對教材的理解與認識，并將學習內容內化，促進小組合作的默契性以及實驗教學的有效性.如在學習“隨機事件的概率”時，事件A發生的頻率總是接近于某個常數，并在它附近擺動，這個常數稱為事件A的概率.可用投擲硬幣的實驗入手，大量重復進行同一試驗時，觀察硬幣正面以及反面出現的次數，或者采用拋擲骰子，觀察出現點數的實驗區理解概率的概念并搞清楚頻率與概率的區別.學生分組實驗探究之后可以分組展示各自的研究結論，其他小組成員則可以通過填寫表格（表1）的形式進行互評.

（二）數學實驗教學評價的全面性

在數學實驗教學中，教師可以根據實驗設計以及實驗步驟的要求，小組成員如何開展實驗操作，在實驗操作過程中根據小組成員的各自優勢進行實驗分工.基于學習成績的高低與學習能力的不同，學生在整個實驗過程中承擔的角色有輕有重，因此，對教學評價的標準也要分層設置，考查到參與實驗的全體學生及學生的整個學習過程，保證教學評價的全面性.比如，在學習“直線與圓的位置關系”一節時，可以用兩種方法對直線與圓的三種不同的位置關系進行探究.方法一是固定圓的位置不變，然后不斷改變直線的位置，觀察直線與圓的交點個數，探究交點個數與直線與圓的不同位置之間的關系;方法二是先繪制出直線與圓不同位置的三種圖像，分別做出圓心到直線的垂線段d，再利用幾何畫板的測量功能計算出垂線段的長度d，觀察不同位置關系時d，r的大小，探究出d，r的大小關系與直線與圓的不同位置之間的關系.基于這樣的實驗內容，首先可以將學生分兩大組進行實驗操作，采用不同的方法時，還要根據完成任務的難度對任務進行細分，鼓勵學生盡量完成任務.在教學過程中，教師可根據完成情況對個人或小組進行積分獎勵，鼓勵學生保質保量地完成實驗任務.

三、構建數學實驗教學的三位一體的評價體系

數學實驗教學過程中會借助數學軟件、在線學習平臺等多種信息化手段，學習場所自然就可以從教室轉移到教室以外的任何地點，而傳統的課堂學習時間也可會發生變化拓展到課前和課后.基于教學評價的全面性特點，教學評價應該貫穿整個學習過程的始終.教師也要充分利用信息化環境與網絡技術手段，根據數學實驗教學的實際開展情況，將傳統的評價體系分為課前學習評價、課堂學習評價以及課后學習評價三個階段進行，在學生學習的各個環節及時有效地發揮教學評價的作用.

（一）課前學習評價

課前學習評價是針對學生課前自主學習開展的.為了使學生在課堂上有更多自主時間參與到探究活動中，更深層次地進行知識的綜合運用和創新.學生課前可通過觀看視頻或自主學習其他資料從而獲取大量相關信息，還可設計自主學習任務單指導學生自主學習.在課前學習任務單中，教師將課堂實驗過程中涉及的數學軟件的使用說明、課堂中所要學習的數學概念以及實驗課堂的學習流程事先發給學生，這樣讓學生在課前有充足的時間做好準備.學生根據學習任務單的說明一步步地完成課前學習要求，對有疑問的地方學生還可以在網絡學習平臺的討論區與同學進行討論，或向教師進行提問.例如，在“指數函數”的課前學習任務單中采用填寫表格的形式將課堂上要開展的探究活動告知學生.又如，在“兩條直線的位置關系”的課前學習中，利用錄屏的形式將“利用幾何畫板如何繪制直線方程”這一內容制作成微課視頻上傳到網絡學習平臺或班級QQ群中，學生可以在課前利用手機、平板或筆記本電腦觀看視頻并進行自主繪圖練習，完成學習任務單中的圖像繪制作業并將完成的圖像上傳至平臺或班級討論群中.教師根據學生在平臺上完成學習任務的情況、討論區的提問與發言情況等對學生的課前學習進行評價，再將評價結果發布在學習平臺中向學生公布，這樣參與課前的學習的同學都可以了解到自己的學習效果，針對的易錯點再進行調整方向以及加強預習，夯實課堂學習效果.

（二）課堂學習評價

為了實現數學實驗教學中“知識與技能”的可測，“過程與方法”的可見，可以借助信息化手段讓學生在課堂學習中能及時自評、互評，從而把握學習進度，達到最優的實驗教學效果.比如，在“正弦型函數的圖像與性質”這一課中，這節課的教學目標是通過對函數y=Asin（ωx+φ）圖像的觀察以及參A，ω，φ（A，ω，φ≠0）對函數圖像變化的影響，從而更好地把握函數的性質.課堂上學生運用幾何畫板軟件設置參數A，ω，φ，并繪制出含參數函數y=Asin（ωx+φ）（x∈R）的圖像，再不斷改變三個參數的值從而逐一觀察并探究出A，ω，φ對函數y=Asin（ωx+φ）圖像的影響，這樣就可以引導學生完成自主成學習任務.在實驗過程中，針對不同的參數可以分成三組進行操作，學生可以自主操作再在網絡學習平臺上填寫好實驗結論并提交.再由各組的代表對各自的實驗結果進行匯報，其他組的學生進行評價，實現學生間的互評.教師在學生做出歸納性的結論之后，應提出問題或對本次數學實驗的教學做出客觀有效的評價，評價可以是針對實驗教學中學生參與學習的過程性評價，也可以是對實驗教學中學生取得的知識結論和活動經驗的結果性評價，教師進行必要的講解與演示以及布置對應的課后自主學習任務.課堂學習過程的科學有效的評價能使學生更好地理解與掌握課堂學習的重難點.

（三）課后學習評價

課堂探究任務完成后，學生可以在網絡學習平臺上完成對應內容的在線練習測試.可以在這些練習中加強數學知識與專業知識的融合，學生在課后可以使用數學軟件輔助完成這些練習.一方面，加強對軟件的使用練習，為之后的實驗學習夯實操作基礎，另一方面，對數學知識點的學習也進行強化.除了在線練習外，學生還要完成實驗報告的在線提交任務.

根據課后的學習任務，課后評價分成兩個部分.第一部分是教師對學生的評價，也就是檢查并評價學生在線提交的練習與實驗報告.數學實驗內容是開放的，因此，數學實驗成績的評定應更具有開放性和靈活性.教師可將學生最終的成績評價分為課前自主學習、課堂實驗操作和課后實驗報告三個方面進行評定.學生成績=課前自主學習成績×30%+上機實驗成績×30%+實驗報告平均成績×40%.第二部分是教師、學生雙方的綜合評價.教師可評價量化表或者調查問卷（表2）發布在網絡學習平臺上，教師和學生在完成知識點學習后還須對本節課的學習情況進行一個綜合性的評價，對數學實驗課堂教學在優、良、中、差四個等級中做出評判并在相應欄目中打鉤，還可以指出課堂教學存在的主要問題，并提出切實可行的改進建議.

四、結論

合理借助信息化手段對數學實驗教學進行教學評價，能夠及時有效地考慮到學生學習的整個過程，并及時反饋學生的學習情況，能對學生的數學實驗學習全過程中的自主探究學習起到導向調節作用，在學習過程中及時做出階段性評價和學習結束后做出的結論性評價.這樣的評價方式和評價體系有助于提升學生的自覺性、自主性和創造性，也有利于指導教師不斷地調整教學設計，完善實驗目標及實驗步驟設計.因此，借助信息化手段開展數學實驗的教學評價，能有效地促進師生的共同發展，也是對傳統評價方式的有效完善.

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