縣域中小學數學教師數字素養的提升策略

盧立濤　闕千杭　辛誠　沈茜

摘要： 數字素養已成為數字時代教師專業素養的重要組成部分，但現階段我國城鄉教師數字素養有著明顯差距。對于數學教學與信息技術的融合，縣域中小學數學教師還面臨著一些實踐困難。要想有效提升他們的數字素養，需要完善教師數字素養培訓體系，形成教師成長共同體；提高教師對信息技術與數學教學的統整設計能力；加強學校數字化建設，營造數字化校園環境。

關鍵詞：數字素養；縣域教師；中小學數學教師；實踐困難；提升策略

近期，ChatGPT（Chat Generative Pretrained Transformer）火爆出圈，吸引了社會各界的目光。這一技術的出現再次證明，數字技術進步的浪潮勢不可擋，教育與AI深度融合的數字化時代已經到來！基于其友好的交互性和超強的學習能力，以ChatGPT為代表的生成式人工智能必將大大加快教育教學變革的步伐，也必定會給教師專業發展帶來影響和沖擊。數字素養因此成為數字時代教師素質結構中重要的組成部分，提高教師數字素養已是當務之急。

一、提升數字素養對新時代數學教師具有重要意義

黨的二十大首次將“教育數字化”寫進報告，提出推進教育數字化，建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國，全面開啟了國家教育數字化戰略行動。為扎實推進國家教育數字化戰略行動，教育部于2022年11月頒布了《教師數字素養》標準，明確了教師數字素養的內涵，并指出教師數字素養框架包括數字化意識、數字技術知識與技能、數字化應用、數字社會責任和專業發展五個維度^[1]，為教師數字素養發展提供了方向和依據。

數字素養對于教育教學和教師發展，尤其是對數學教師專業發展的價值是顯而易見的。首先，數字素養的提升有助于教師優化課堂教學模式與學習環境。對于中小學數學課堂來說，數字技術的引入可以在情境創設、數學抽象過程、概念理解等各個方面發揮重要作用，將使學生的數學學習更加直觀化、個性化，促進學生的概念學習、策略掌握與問題解決。在數學課堂之外，信息技術手段可以輔助教學管理、教學評價，使教學更加精確化、智能化。其次，由于數學學科對于師生數據分析、數學建模能力的要求較高，數字素養的提升也將更有助于師生利用新技術進行數學建模活動和數學實踐活動，將直接促進其數學學科素養的提升。最后，從長遠看，數字素養的培養還將有助于教師適應教育生態、新變革。數字化時代帶給教育的沖擊必然使得未來教育的培養模式、教育范式，甚至知識觀、價值觀都要發生轉變與重塑，而良好的數字素養可以使教師敏銳地感知教育的轉變趨勢、正確地認識教育的新樣態，從而更從容地應對新挑戰。

高質量教師隊伍是教育數字化轉型落實與創新的關鍵力量。《義務教育數學課程標準（2022年版）》亦強調：教師要合理利用現代信息技術，提供豐富的學習資源，設計生動的教學活動，促進數學教學方式方法的變革，培養學生的信息素養^[2]。而數學教師的數字素養則是教育數字化轉型進程中有效融合數字技術和數學教育教學的關鍵。在新課改背景下，探求縣域中小學數學教師數字素養的提升策略，對于持續推進教育數字化轉型、變革數學學科教學方式、促進數學教師的專業發展、豐富學生數學學習體驗等都具有深遠意義。

二、縣域中小學數學教師在教育數字化實踐中的困境

新課改以來，越來越多的中小學數學教師在教學中應用數字技術，以幫助學生加深知識理解，提升核心素養。但我國城鄉教師數字素養有著明顯差距，對于數學教學與信息技術的融合，縣域中小學數學教師還面臨著一些實踐困難，突出體現在以下幾個方面。

（一）教師對數字技術的理解處于表層

當前，大部分縣域中小學數學教師已具備一定的數字化教學的意識和能力，但很多教師對于數字技術的認識仍停留在表層，認為數字技術在教學中的作用重在展示，而忽略了新技術的引入要與學生的學習目標相一致。

有研究發現，縣域之中尤其是鄉村地區，教師應用數字資源的目的大多是為了完成傳授知識與技能的教學任務，以知識灌輸為特征的教學方式仍然盛行^[3]。如在進行示范課或公開課時，教師會制作課件進行多媒體展示，而在日常教學中，更多的數學教師仍習慣采用傳統教學方法，授課過程以教師板演和學生做題練習為主；線上教學平臺僅在對外展示教研活動、應對上級檢查和觀摩時使用^[4]；少數教師會制作一些教學課件，但展示時多為“曇花一現”，沒有充分利用新技術促進學生思考和培養學生的數學思維，觀賞性大于實用性。

（二）教師對融合教學的設計缺乏系統性

有研究在針對縣域教師使用線上教學平臺的課例分析中發現，部分線上教學的課例師生間僅在網絡卡頓、學生分組等時有基本的信息交流，缺失了教學設計、作業完成與學情分析等方面的互動^[5]。與之形成鮮明對比的是，城市中小學數學教師能利用技術創設情境，并采用數形結合的方法，讓學生建立起形象思維與邏輯思維的有效聯系，能利用技術引發學生自主學習、小組協作學習等，從而幫助學生有效解決數學問題^[6]。這說明城鄉教師信息化教學技能水平和數字素養有著明顯差距。

縣域中小學數學教師在進行教學設計時，通常忽略了數字技術與數學課堂融合的有效性與系統性。具體表現在一些數學課堂上，教師引入新技術的時機不夠恰當，使得學生的注意力發生轉移，反而失去了學習數學知識的興趣；有時數字技術的引入過于生硬，缺乏關于“數學本質”的呈現，不利于學生學習的連續性；有的數字技術的展示不符合學生的心理發展特點，無法達到幫助學生理解數學知識的效果，而僅僅是教師使用新技術的“個人秀”。在課堂之外，教師普遍缺乏將數字技術應用于學情分析、教學評價、教學管理等方面的意識。這些都限制了中小學數學教師的專業化發展。

（三）針對教師數字素養的培訓體系仍需完善

研究表明，高學歷、年輕教師的信息化教學技能水平要高于低學歷、中老年教師。縣域學校一直以來都面臨高學歷教師留不住、教師隊伍老齡化等問題，這使得大部分縣域教師在數字素養方面處于劣勢^[7]。還有調研發現，教師接受數字資源使用的培訓存在數量不足、效果不佳，且不符合教學實際的問題^[8]。

我們在針對數學教師數字素養培養的調查中也發現，盡管部分地區的教研部門會適時組織有關數字素養的培訓，但在培訓規劃上，區域之間差異較大。如有的地區非常重視，有的地區將數字素養培訓穿插在日常教研活動中，還有的地區一年只有一兩次有關數字技術的培訓；在培訓形式上，除了以講授為主的講座和課程之外，仍需要補充更多形式靈活、針對性強的活動；在培訓內容上，講解的重點主要圍繞數字技術方法本身，缺乏關于數字技術教學性的探討。因此，教師即使參加了一些培訓，但在教學中實際運用新技術時仍會感到棘手，培訓效果大打折扣，仍需完善系統性的針對縣域中小學教師的數字素養培訓體系。

（四）部分地區缺乏充足的信息化基礎設施

教師數字素養的提升，需要學校堅實的軟硬件設備條件作為支撐。然而，當前并非所有學校都擁有充足的數字化設備。有調研發現，農村薄弱地區面臨著信息化基礎建設水平較低、鄉村教師個人信息化辦公設備缺乏、信息化設備與經費管理制度不完善等困境^[9]，無法與教師的數字化教學模式相匹配。縣域中小學數學教師即使通過培訓萌生了在教學中應用數字技術的想法，也很難在實踐中真正實施。此外，學校主要關注校內公共區域的數字化辦學條件，如多媒體教室、微機室與學校計算機的數量，而較少關注教師個人信息化設備的數量。這些都將進一步擴大縣域與城市學校之間的數字鴻溝。

三、提升縣域中小學數學教師數字素養的策略

面對新課程改革提出的新要求，教師只有自身具備充分的數字素養，才能合理利用現代信息技術，設計生動的教學活動，促進教學方式方法的變革和學生數字素養提升。基于以上現實問題與困境，我們認為可從以下方面提升縣域中小學數學教師的數字素養。

（一）完善教師數字素養培訓體系，形成教師成長共同體

有關數字素養的系統性培訓是提升縣域數學教師數字素養的重要途徑。在培訓的規劃組織方面，縣域教研組織應當擔負起一定的組織、管理和指導職能，進行統籌規劃與系統性設計；學校教研組與教師群體則要提升學習數字技術的自覺性和自主性。數字技術資源為教師專業發展提供了豐富的資源與工具，也有利于打造虛實結合的沉浸式研修空間。教師可充分利用數字技術資源進行個人專業知識學習和教學實踐反思，并建設教師共同體，共同提升數字素養，如通過網絡名師工作室、虛擬教研室等途徑發揮教師成長共同體的作用^[10]。

在培訓內容方面，培訓者要結合理論知識和數學教學實踐，不僅傳授技術方法，更要轉變教師傳統的思想觀念，幫助教師學會實際運用數字資源和技術，并且能夠和數學教學過程有效融合；同時，培訓內容不僅要包括數字技術應用知識與技能，還應引導縣域教師對數字技術的應用進行批判性理解和反思，并理解和遵循相關技術倫理和隱私規范^[11]。培訓者要把起步適應和模仿遷移作為縣域教師數字素養培訓的著力點，并以數字技術應用知識與能力為切入點，為縣域教師設計合理、有針對性的培訓與支持服務^[12]。

在培訓的形式方面，要勇于探索多層次、多種類的培訓方法，以達到最佳的培訓效果。除了傳統的講授式培訓外，還可以組織教育數字技術交流會、基于教育教學案例的互動式培訓、骨干教師示范課等，促進教師之間互幫互助、共同發展。信息技術培訓也可以以數字化的形式開展，如以慕課、在線課堂等形式開展，不僅使得培訓形式靈活多樣，也擴展了培訓空間和范圍，助力更多教師數字素養的發展。

（二）提高教師的統整設計能力

教師對于數字技術和課堂教學的統整設計能力是數字素養提升的關鍵一環。教師首先要培養自身對于數字教育資源的敏銳性，積極地探索與獲取最新的數字資源，并主動在教育教學中積極運用信息技術解決問題，這是建構自身數字素養的重要前提。

在課堂教學方面，教師應以數學學科核心素養為導向進行數字化教學設計。數字化教學設計，是指教師選用數字技術資源開展學習情況分析、設計教學活動和創設學習環境的能力^[13]。數字技術為教師提供了智慧教育平臺、多類型數字教育資源、數字教學空間^[14]。教師應注重利用數字技術豐富數學教學活動、數學游戲的設計，在觀察聯想、歸納推理、表達交流、問題解決等數學學習活動過程中合理使用數字教育資源與虛實融合的教學環境，培養學生的數學核心素養。

由于數學學科具有較高抽象性的特點，教師還可以充分利用新技術將抽象內容直觀化。如在進行圖形與幾何的教學時，利用幾何畫板、GeoGebra等軟件進行動態展示，幫助學生更直觀地了解圖形形成的過程、把握圖形的性質、體會數形結合的思想方法等。在跨學科教學設計中，教師可以借助數字技術建立物理模型、展示化學反應等，幫助學生更好地理解數學在其他學科中的應用價值。但如果過度依賴數字技術的使用，甚至整堂課都采用直觀展示，可能會不利于學生空間想象、數學抽象等思維能力的發展，也會給學生帶來較大的認知負荷，最終效果可能適得其反。

最后，數學教師也要綜合考慮課堂之外的數字技術的使用，如運用課堂實錄分析技術、大數據分析方法等，對學生成績、數學素養、學習態度等進行全方位且可視化的綜合分析，從而反思與改進教學，并給予學生更豐富的學習反饋。

（三）營造良好的數字化教學氛圍

學校良好的數字化環境建設是培養教師數字素養的堅實基礎。學校首先要認識到數字技術對于新時代數學教育教學的重要作用，推動學校數字化校園建設，及時更新升級學校軟硬件設備，為教師融合數學與技術提供環境支持。各地區也要將網絡教學環境納入學校辦學條件建設標準，將數字教育資源列入中小學教材配備要求范圍，解決學校運維保障力量薄弱問題^[15]。

學校還應在課程與教學管理方面發揮引領作用，進一步完善教師數字素養培養的實施、考察與激勵機制。如組織數字化教學創新競賽，對優秀參賽作品給予獎評和展示，鼓勵教師在探索教學數字化過程中的融合與創新；建立學校教學信息共享共創平臺，針對本學校的實際甄選和開發優質教學數字資源；倡導教育研究科學范式，引導教師以教育科學研究的方法針對性突破自身在數字化教學中的難題；完善督導與激勵機制，注重把控數字化教學中的教學質量，對于教師的數字化教學成果給予及時的肯定與激勵，營造良好的數字化教學氛圍。

注：本文系浙江省“十四五”研究生教學改革項目“‘發展導向四維驅動的非標準化學業評價體系構建研究”（YJGX230010）、2022年浙江省高等教育學會高等教育研究課題“鄉村卓越教師定向培養的‘U-G-I-S研究”（課題編號：KT2022105 ）和湖州師范學院2019年校級課堂教學改革項目“問題導向式教學模式在師范性課程教學中的探索與應用”（JGKG1906）的研究成果。

參考文獻

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[15]陳敏，周馳，吳砥.中小學教師信息素養評估指標體系研究[J].中國電化教育，2020（8）：78-85.

（作者盧立濤系北京師范大學教育學部副教授，北京師范大學小學教育研究中心研究員；闕千杭系黑龍江省哈爾濱市第三中學數學教師；辛誠系北京師范大學教育學部在讀研究生；沈茜系湖州師范學院教師教育學院教師，浙江省鄉村教育研究中心研究員）

責任編輯：牟艷娜