新型教學軟件用于初中數學教學的研究現狀分析

蘇國東 于曉丹

摘? ?要：文章采用內容分析法，對知網、維普、萬方三大期刊平臺中2015—2020年發表的洋蔥數學、一起中學、希沃、UMU用于教學的相關文獻，利用年度分布折線圖及軟件特性統計表進行研究現狀的呈現，對結果進行分析綜述，并對后續研究提出四點展望。

關鍵詞：新型教學軟件;初中數學教學;研究現狀;文獻;分析

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2021）14-0066-04

一、引言

隨著信息化發展和“互聯網+”時代的來臨，基于大數據與人工智能的新技術新工具深刻改變著師生教與學的方式。教育部于2018年4月正式發布了《教育信息化2.0行動計劃》，積極落實推進“互聯網+”教育，堅持信息技術與教育教學深度融合的核心理念。

近年來各種國內新型教學軟件在教學中得到了廣泛應用，其中洋蔥數學、一起中學是基于大數據及人工智能的數學學科教學及線上測試的主流平臺，希沃系列教學軟件、UMU互動學習平臺是互動教學及課程建構的主流工具。各學段各學科都有教師對其進行過應用研究。

二、研究設計

本文以內容分析法為主要研究方法，在中國知網（跨庫選擇中包含教育期刊和特色期刊）、維普中文期刊服務平臺、萬方數據知識服務平臺中，對2015—2020年國內公開發表的洋蔥數學、一起中學、希沃、UMU用于教學的相關文獻（包含學術及學位論文）進行統計分析，以期梳理研究現狀、研究問題與研究方向。

大部分文獻所屬期刊在三方平臺均有收錄，故統計結果會有部分重疊;一般而言知網收錄的期刊較為齊全，更新較有時效性，但統計結果顯示三方平臺各項數據差異不大。為使研究數據反饋更真實全面，本文將其一并列舉。

由于四類軟件的功能與使用情境具有一定的獨立性，故以相關文獻年度分布情況折線圖以及根據軟件各自特性而設計的分布統計表的形式，單獨呈現各類研究結果與分析情況。

三、文獻年度分布

在三方平臺分別以洋蔥數學、一起中學（含一起作業、極算、神算子）、希沃、UMU為關鍵詞進行檢索，時間跨度從2015至2020年（因為大多數軟件在2015年前后興起）。其中大部分文獻在三方平臺均有收錄，為保證研究的全面性，最終選定了知網460篇、萬方453篇、維普456篇文獻作為研究樣本，具體分布如表1（2020年數據統計至9月18日）所示。

四款軟件的相關研究文獻均呈逐年增加趨勢。如圖1、圖2所示，洋蔥數學與一起中學的增加幅度慢，總體數量較少，研究不深入;一起中學文獻從2019年起呈下降趨勢，且方向多為英語學科，數學學科的研究近乎空白。

如圖3、圖4所示，希沃與UMU的文獻數量較多，兩者從2018年起迅速增長，呈逐年翻倍趨勢。單就2019年數量均已接近100篇，希沃在2020年前半年的數量已超過60篇，總量突破200篇;UMU在2020年前半年的數量已超過30篇，總量突破170篇。可見希沃與UMU在教學中已得到較為廣泛的應用，研究案例已達到一定規模。但希沃的相關研究主要集中在小學學段、語文及英語等學科，面向初中數學的研究較少。UMU的研究主要以成人教育為主，在中小學的普及程度不高。

四、文獻內容分析

洋蔥數學和一起中學具有專門的學科指向性（洋蔥數學對應數學、物理、化學，一起中學對應數學和英語），故主要根據研究內容劃分為課前、課中、課后三個階段進行統計分析;希沃和UMU適用于各學科學段，故主要通過添加關鍵詞進行二次搜索的方式進行統計分析。

1.洋蔥數學文獻分析

洋蔥數學文獻研究方向為數學學科（三方平臺使用“全文”檢索未見物理、化學相關文獻），文獻總量較少，但在教學的三個階段均有涉及，具體分布如表2所示。

課前的研究集中在“預習”方面，較典型的有向興媛的《談談運用微課視頻預習——以“洋蔥數學”為例》，詳細探討了指導學生利用洋蔥數學開展有效預習的方法。[1]

課中的研究集中在“互動教學”，較典型的有黃文平的《依托洋蔥數學微課的“三學”教學模式——以“二次函數y=ax2”為例》，提出了一種基于洋蔥數學微課的新型教學模式。[2]

課后的研究集中在“知識工具與拓展”，較典型的有王永強的《基于洋蔥數學的學習共同體的創建與小組探究模式初探》，提出了一種將分組學習與洋蔥數學相結合的新型作業模式。[3]

2.一起中學文獻分析

一起中學大部分文獻專注于學生課后作業布置方法的多樣性研究，且以英語學科為主，數學方面的研究極少。

三方平臺中數學方面的文獻均沒涉及課前、課中階段的研究，課后的研究不足10篇，具體分布如表3（其中初中數學方面的文獻知網僅有1篇，萬方、維普均0篇，故不作統計）所示。較典型的有謝峰的《巧用智能手機APP優化初中數學作業環節》，通過分析初中數學作業環節的現狀，闡述了一起中學優化作業環節方式方法的應用。[4]

3.希沃文獻分析

希沃的研究文獻較多，涵蓋各學科學段。對希沃的核心軟件“希沃白板”添加關鍵詞“數學”和“初中”進行二次搜索，三方平臺文獻數量均達到35篇左右，具體分布如表4所示。較典型的有余莉的《深度備課，結合希沃白板5將數學課講清楚》，運用希沃白板及學科工具將知識動態化、直觀化展現，打造精彩課堂。[5]

此外，教學輔助工具“授課助手”的相關文獻已超過50篇，“班級優化大師”的相關文獻超過20篇。其中面向初中數學的研究中，較典型的有冷經偉的《利用Q+S教學模式進行初中生數學課后輔導的實踐研究》，將QQ群與授課助手相結合創造出“Q+S”課后輔導模式。[6]

4.UMU文獻分析

UMU的研究文獻覆蓋面廣，主要以成人教育為主，近年也涌現了少量與初中數學相關的研究。添加關鍵詞“數學”與“初中”分別進行二次搜索，三方平臺數量均在5篇與10篇左右，具體分布如表5所示。其中面向初中數學的較典型的有位旦等的《基于UMU的課堂互動教學實踐——以中學數學教學為例》，提出了一種基于UMU平臺的新型教學模式，并對教學設計思路做出了詳細論述。[7]

五、分析結果綜述

1.文獻內容以應用研究為主

現有文獻主要以實踐應用的研究為主，并獲得了一些方法與模式。例如部分文獻探討了如何利用洋蔥數學開展有效預習與微課教學、利用一起中學優化作業環節等方式，基于UMU平臺提出一種新型的教學模式，結合希沃授課助手創造一種新型課后輔導模式等。研究內容貼近教學實際需求，實操性強，對一線教師實施教學教研有較大指導作用。

2.面向初中數學的研究相對較少

近年相關文獻的數量逐年增多，各學段學科都相繼出現了一定規模的研究成果。對于通用類軟件的相關文獻，以希沃為例，研究主要面向小學學段，面向語文、英語等學科，與初中數學相關的較少;對于學科指向類軟件，面向數學的相關文獻數量更少，一起中學不足10篇，洋蔥數學不足25篇。可見新型教學軟件初中數學領域的研究仍有較大空白。

3.數學相關研究未能兼顧教學各階段

受軟件功能、使用習慣或研究傾向的影響，部分軟件數學相關的研究大多集中在教學的某一階段或環節。例如希沃白板作為課件制作工具，研究多集中在課堂教學中的運用，未見課前與課后的相關研究;而一起中學作為線上測試平臺，可用于課前預習、課堂檢測及課后作業等環節，但現有研究基本集中在課后鞏固與拓展方面，未見課前與課中的相關研究。

4.未見軟件整合運用及深度融合研究

現有研究絕大部分僅圍繞單一教學軟件的使用展開，例如單獨使用洋蔥數學微課探索新型教學模式，暫未見幾類軟件整合運用的實踐研究。同時，現有研究多數體現為教學軟件作為輔助工具用于師生的教與學，仍屬于整合層面，暫未見能夠實現教學軟件與初中數學教學深度融合的方法或模式的研究。

六、后續研究展望

1.進一步豐富應用與理論成果

鑒于現有研究廣度不足，后續應開展更多與新型教學軟件相關的應用研究，為初中數學的教與學提供更豐富有效的教學案例與教學模式。

鑒于現有研究深度不足，可從教育學與心理學的層面進行系統的理論研究，探索新型教學軟件的應用原理和理論依據，以及相關的育人功能，進一步豐富研究領域的應用成果與理論成果。

2.相互借鑒形成學科專屬研究

各類軟件的研究均呈現多學段多學科特點，但較少圍繞初中數學進行。后續研究應重視學科之間的相互借鑒，結合其他學科的現有研究方法與研究成果，挖掘新型教學軟件的學科特性，探索軟件應用于初中數學領域的研究思路，開展更多“同型異構”的學科專屬研究。

例如利用希沃白板中專屬的數學畫板、函數工具等進行數學課堂的教學研究，利用一起中學的錯題本與查漏補缺功能進行差異化、個性化學習研究等。

3.研究軟件在教學各階段的有效整合

全面分析初中數學教與學的不同階段與不同課型，針對傳統教學中存在的不足，結合新型軟件的功能特性有效整合到教學的各階段中。

以一起中學為例，除了研究軟件在作業環節的優化方式，更可研究軟件用于預習或當堂檢測，通過大數據與人工智能技術反饋學情報告，幫助教師及時調整授課策略;或研究軟件與其他工具在課堂教學中的有效組合運用，或研究軟件在新授課、復習課、講評課中的使用差異性等。

4.探索軟件與教學深度融合的模式方法

深度融合，即發揮各類教學軟件資源的長處并進行最優搭配整合，融入到初中數學教學的不同階段，運用各類軟件工具梳理復雜的教學環節，運用科技手段解決常規方法解決不了的問題，最終形成各類教與學創新模式。

后續研究應基于現有研究基礎，吸收線上教學階段的經驗做法，以深度融合為最終目標，積極探索未來線上線下混合教學的新模式新方法。

參考文獻：

[1]向興媛.談談運用微課視頻預習——以“洋蔥數學”為例[J].初中數學教與學，2017（22）：4-5.

[2]黃文平.依托洋蔥數學微課的“三學”教學模式——以“二次函數y=ax2”為例[J].中學數學教學參考，2018（9）：14-16.

[3]王永強.基于洋蔥數學的學習共同體的創建與小組探究模式初探[J].好家長，2019（38）：56.

[4]謝峰.巧用智能手機APP優化初中數學作業環節[J].中國教育技術裝備，2017（15）：32-33.

[5]余莉.深度備課，結合希沃白板5將數學課講清楚[J].中學課程輔導（教師通訊），2020（4）：48.

[6]冷經偉.利用Q+S教學模式進行初中生數學課后輔導的實踐研究[D].沈陽：沈陽師范大學，2018.

[7]位旦，趙楓.基于UMU的課堂互動教學實踐——以中學數學教學為例[J].教育信息技術，2018（4）：67-70.

（編輯：王天鵬）