數字化環境下數學教學模式的變革研究

韓建剛

【摘要】本文探討數字化環境下數學教學的主要變化，探討這類變化所帶來的正負面影響，以初中數學教學為例，提出有效利用正面影響實施教學模式改革的建議.

【關鍵詞】數字化;中學數學;過程監督;數字化工具

一、數字化環境下數學教學條件變化

（一）教育主體的工作條件變化

數字化時代相較于傳統時代而言，教育工作的最大區別在于工具條件的大幅改進，其中教學信息展示、教學互動形式等均受數字化工具的引入而出現了顛覆性的變化.如多媒體技術提升教學效率、交互式電子白板可以有效提升課堂互動效率和趣味性、網絡課堂可以實現高效的課后學習指導和監督等.

（二）教育受體的學習意識與信息接收習慣變化

數字化革命引發了教育理念革命，形形色色的教育應用，特別是市場的強勢介入和個人學習熱情的驅動，學生的志向與興趣、潛力和創造力被充分激發，個性化發展的機會與空間無限放大.

二、數字化環境下條件變化對數學教學的負面影響及對策

（一）負面影響

當代社會信息化、數字化、網絡化發展過程中，不同基礎條件的信息主體之間在現代信息技術擁有與使用方面的差距加大.在數學教學工作中則主要表現在兩個方面;一是教師對信息化技術、數字化工具的運用方法掌握程度較高，學生受認知水平、知識規模等限制，在此類技術和工具的使用上有一定不足;二是師生間信息化意識的差異較大，學生在接受和使用新數字化工具、新型信息渠道時的意識轉變較快，教師的接受效率則相對較慢，尤其在網絡社會信息環境高速變革的條件下，這一問題會被進一步放大.此類橫亙于師生之間的技術能力和認知差距形成了教育主受體之間的“數字鴻溝”，有可能導致“基于數字化條件”的教學活動質量下降，例如，在初中數學教學中數字化部分新型數字化教學工具較為復雜和專業化，初中生在使用此類工具進行學習時可能存在技術障礙.

（二）教學應對

針對數字化環境下教育主受體間的“數字鴻溝”問題，建議初中數學教師從兩個方面進行預防：

第一，在應用新教學工具和平臺前，對學生進行專業化數字工具實用技術的專項培訓，提前保證學生使用相關數學工具的基本能力，避免工具能力差異對正常教學推進產生阻礙.例如，初中數學教學中會使用到的關鍵性數字化教學工具主要包括Excel、交互式電子白板、數字畫板、Mathtype公式編輯器等，相應培訓中可以分別對其中Excel中統計分析工具和公式調用方法、電子白板的操作方法、數字畫板的數據錄入與參數調整方法、Mathtype的編輯工具使用方法等進行優先講解，保證學生在未來課堂教學中可以準確應用相應工具.

第二，合理控制信息化、網絡化環境下學生不良嗜好發展、自我管理等問題.首先，建議使用專業性的數字化學習工具，利用工具自身的限制功能約束學生在無監督環境下的自主學習行為;其次，建議使用有在線監督、評價和指導功能的線上學習平臺，通過此類平臺可以強化對學生的監督效果;最后，建議在課堂教學中適當控制新媒體工具的使用率，避免學生在課堂學習中表現過度亢奮，有效維持課堂秩序.

三、數字化環境下條件變化對數學教學的積極影響及教學模式變革策略

（一）充分利用工作條件開展教學與方法創新

首先，基于數字化技術優勢，可以充分利用教學工具實現高效的學生水平智能判斷，從而為個性化、分層式教學活動安排提供指導.通過學習風格測試工具、學情診斷進行準確診斷，實現更智能的評價和學習引導，降低教師分析學生問題和情況的工作量.

其次，可以基于網絡獲取更豐富、更具特色的問題資源，可用于探究式教學情境的設計，并采用信息化技術開展非書面文字形式的訓練，迎合學生習慣，使學生同時感受到學習的樂趣和挑戰性，強化學生印象和記憶.

再者，可以利用網絡化課后學習工具對學生學習成效進行實時監督和評價.傳統教學反饋實際上就是學情反饋，通過考試、交談、觀察等多種方式獲取學生的學習進度、學習成效，從而給出更明確的學習路徑、學習目標的指導.例如，一起作業、貍米學習等移動App具備班級管理、學生分組、教材同步習題優選、學情評測、在線師生問答等便利功能，可以使用此類App安排完整的課后測試、課后練習、課后指導活動.

最后，應適當控制課后學習活動.課后學習教學與學習活動在初中階段的比重相對較低，大多數情況下可以由課后練習和自主學習替代，而課后學習活動通常是以個人為主，在網絡技術的支持下可以實現集體交流，但同時也會出現管理混亂的問題.

（二）把握學生習慣，實施更具針對性的個性化教學

建議教師先對教學問題進行分析，確定問題的目標后從問題中提取關鍵信息，對應相關要素在結構化知識中尋找可用知識并解決問題.此后利用數字化工具開展快速的學生評價、學生分析，收集學生學習習慣和傾向.最后利用數字化技術對教學材料進行加工.例如，在“相交線”教學中，該節教學關鍵是認識相交線的性質以及所形成角的關系，因此，在問題設計中應圍繞這兩個要點進行設計，例如，借助數字畫板工具演示兩條直線相交并旋轉的動態過程，設計“兩條直線相交始終不變的情況有哪些？”“兩條直線旋轉時途中相對角是否始終維持相等？”，強調知識要素的直觀展示及與所提問題的相關性，通過問題和數字化工具結合來強化學生記憶.

（三）有效運用數字化工具提升課堂與課下教學效率

基于數字化條件的問題情境創設主要可圍繞問題的可視化展現，強調問題背景描述的形象化、目標問題的明確化展示等.例如，在“公倍數與最小公倍數”一節中，教師可以認最小公倍數求取方法學習為目標設計問題，設置兩個不同大小的長方形（a和b）的最小公倍數轉換問題，即分別在視頻中展現一個長方形（長邊為a，短邊為b）拆分多個（a×b）相同大小的正方形，由此引入形象化問題.