深度融合背景下信息技術在數學教學中的應用

王曉靜

（河南師范大學 數學與信息科學學院，河南 新鄉 453007）

從21世紀初開始，我國的基礎教育課程改革的核心由一維變成三維目標，原來“雙基”包括的基本技能、基本思想改成了“四基”（基礎知識、基本技能、基本思想、基本活動經驗）。教育部在《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》中也著重指出信息技術應該與教學深度融合，并盡早實現教育信息化，教育教學結構化的變革。在此背景下，學生有效參與學習過程、深刻體會和感受數學教學的結構化發展，信息技術的角色功不可沒。當下，數學教學課堂還擺脫不了傳統課堂教學的影子，教學實踐中大部分時間還是以教師的講授為主，忽略了學生是獨立的個體、具有自主學習能力。現在教師和學生都站在新的歷史起點上，教育教學必須適應新時代對人才培養的要求，教師應更新教學觀念，強化培養學生以能力為先的學習理念，滿足國家對教育教學改革的期待。

國內相當多學者對信息技術與數學課堂教學深度融合的研究都作出很大的貢獻，何克抗等[1]提出，在信息技術背景下，技術手段與教學課程的深層次整合，即將信息技術與各學科有效融合來營造信息化教學環境，教師的主導作用和學生的主體地位得到充分發揮，使傳統的課堂教學結構發生根本性變革。東北師范大學王以寧教授[2]基于TPACK（學科知識、教學法、技術知識）理論以及數學學科的特點，提出了數學教師整合技術的數學教學知識框架（TPMK），其知識結構框架是由數學知識、教學知識、技術知識3種主要知識成分融合而成，最核心的是“整合技術的數學教學知識”。無論哪種課堂教學方式或研究模式，都側重于以信息技術與學科教學的深度融合為基礎性話題開始。文章立足于前期學者所研究的信息技術與數學課堂教學深度融合的理念，試圖探究信息技術與數學課堂深度融合的途徑，研究學生在現代教育技術背景下通過學習數學來培養思維和能力的方式方法。

1 信息技術與學科教學的深度融合的研究

西方國家大部分都在研究課堂教學方式與學習效果之間的差異，例如，美國在信息技術領域的研究是具有前瞻性的，英國著名學者曾探究信息技術對學生的基本能力的影響，并致力于信息技術與教學整合的研究。一直以來，許多國家對信息技術與課程教學的整合十分重視，并不斷嘗試，想要改變傳統課堂模式和學生被動學習方式，促進信息技術與課程教學的深度融合。自“課程整合”概念在我國教育教學中提出后，許多教育工作者和一線教師也對“課程整合”進行了積極的探索。

有學者對“深度融合”提出不同的見解和觀點，融合是滲透的意思，指信息技術自然地進入到教學中。“深度融合”是指信息技術與數學教學應該深層次結合，不僅限于課前與課后，還包括課堂教學。教師利用信息技術進行教學、學生進行學習，深度融合將成為教學環節不可或缺的一部分。

2 信息技術與數學教學深度融合的困境

2.1 教師信息素養缺失

目前存在的主要問題是教師的觀念還沒有轉變，對信息技術認識不足，很難接受信息技術帶來的變革，在課堂教學中幾乎不使用信息技術或者很少使用，或是簡單照搬照抄信息技術下教學手段，停留于傳統的教育教學觀念及其教學方式。甚至有部分教師和學生受升學壓力的影響，認為信息技術“花樣多”，教學設計過程過于繁瑣，大大“耗費”學生的學習做題時間。同時，信息技術使用偏于“泛化”，一些年輕教師對課件的技術性和美觀過于追求，從而忽略數學教學內容的本質和以學生為本位的特點，低層次運用信息技術的多，使用虛擬交互技術少。

2.2 課程資源匱乏及共享信息問題

在資源配置方面，經常會發現在學校的計劃中多媒體教室、電腦數量等硬件指標明確，但缺乏對一線教師信息技術技能方面的培訓，使得信息技術在教學中的運用只停留在表面。因此，即使很多學校擁有科學、先進的基礎設施，但教師的學習內容明顯滯后于先進的信息技術，導致理論學習滯于實踐應用。

2.3 學生沒有充分發揮主動性

一方面，由于信息技術“泛化”，導致“過度”信息化的出現，有的數學教學課堂為了“趕時髦”，全程使用信息化手段，即使教師與學生在課堂中面對面也采用電子產品互動，導致課堂教學失去最寶貴的交流和溝通資源。另一方面，隨著信息技術在課堂中的頻繁使用，課堂“邊緣人”現象依舊存在。“邊緣人”是指在教學情境中游離于課堂活動邊緣或不參與課堂教學活動而被教師或其他同學遺忘的學生個體或群體。

3 信息技術與數學教學深度融合的有效途徑

3.1 增強教師對信息技術認識觀念

教師在課堂教學中應盡可能地轉變對信息技術的“偏見”。通過信息技術創設信息化教學環境，實現信息技術在數學教學中的常態化應用。另外，在信息技術的應用下，數學課堂教學應嘗試向教師主導與學生主體地位相結合的教學結構轉變，實現“自主、探究、合作”的新型教學方式。教師要做好引導工作，結合數學學科抽象的特點創設生活化的情境，并提出合適的問題，讓學生體會感悟。在備課和教研時，教師應從“技術本位”轉向“教育本位”。史寧中教授在接受祝元志等[4]的采訪中指出：“針對具體的教學，創設教學情境或問題情境并將其數學化、序列化、系統化。將碎片化的知識點進行篩選、組合、排列，使之成為整體或主題式的知識集合，而不是為了使用信息技術強行套用”。

3.2 增加優質課程資源的開發利用

首先，學校應該增強教師技術培訓。針對數學教學，可以通過開展有關數學教學技術的講座，同全體教師講解常用教學軟件的使用方式，并上機進行實操訓練。例如，數學教學中常用的幾何畫板和Geogebra繪圖軟件的使用，是教師日常教學中必不可少的繪圖工具。

其次，開發教師信息技術學習平臺。如知乎、慕課、學習通等在線平臺逐漸成為大學生學習的重要渠道，現代網絡可以利用其便捷的信息資源共享與信息處理快速等手段，實現將優質的、多形態的課程資源分門別類地集中在專門的網絡空間或指定的云平臺，供教師和學生下載參考使用。

最后，企事業單位與教材出版社等也應在力所能及范圍內為教師多提供資源支持，例如，在編寫教材時，可提前調研不同地區、不同學校一線教師的需求，聽取教研人員的意見，以眾籌的方式編寫“活的”數字化教材。有些出版社正通過將開篇的情境圖改造升級為動畫或者漫畫的形式來增加課堂的情景化教學。

3.3 以學生為主體，促進學生個體全面發展

（1）創設有效的情境應該盡可能真實。教與學是一個有機的整體，而非一對矛盾體。生活化、有趣、簡明、有價值的情境可以讓學生盡可能地去領悟得出結論，在自學過程中，學生應該主動與老師、同學進行交流互動學習，以解決在觀看教學視頻或者練習作業時遇到的問題，激發自主學習的主動性，培養學生發現、思考以及解決問題的能力。

（2）建立任務驅動式的學習方式。在課堂教學中，教師要在信息技術的幫助下引導學生主動思考、積極探究，實現“參與式、探究式、合作式”學習模式。教師在設計課堂教學時，應盡可能地預設教學情境，提出有意義、有價值的問題讓學生思考，以實現人機互動、師生互動、生生互動的教學模式。教師的引導與學生主動相結合，在相互交流、相互傾聽、相互感悟中總結提高。

（3）培養學生信息素養。教育部《關于加強中小學信息技術課程建設的指導意見》指出：“應在中學階段增強學生的信息意識，了解信息技術的發展及其對社會的影響。”這彰顯了在課堂教學中增強學生信息意識，培養學生信息素養的重要性，其中，信息素養包含：信息意識、信息知識、信息能力以及信息道德。

4 結語

數學課堂教學中，信息技術與課堂的深度融合正在改變著傳統課堂“灌輸式”的教學模式。教師在課堂教學中通過嘗試推行啟發式、引導式、探究式、參與式、合作式等教學組織形式，培養學生創新思維與實踐能力，進而全方位推進數學課堂教育教學質量的提高，逐步實現教師有效地 “教”、學生個性化地 “學”。因此，信息技術與數學教學的深度融合勢在必行。