數(shù)字化背景下的數(shù)學(xué)教學(xué)變革與創(chuàng)新

■新鄉(xiāng)市紅旗區(qū)教師進(jìn)修校 朱延林

隨著時(shí)代發(fā)展，數(shù)字技術(shù)的作用日益凸現(xiàn)。近年來，各地各學(xué)校以大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)應(yīng)用為支撐，不斷推動(dòng)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，促進(jìn)“教”與“學(xué)”的方式轉(zhuǎn)變。黨的二十大對(duì)推進(jìn)教育數(shù)字化作出戰(zhàn)略部署，明確提出：“推進(jìn)教育數(shù)字化，建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會(huì)、學(xué)習(xí)型大國。”

在教育教學(xué)領(lǐng)域，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，融通了學(xué)生的線上線下學(xué)習(xí)空間，為其構(gòu)建新型學(xué)習(xí)環(huán)境的同時(shí)，也為教師的精準(zhǔn)教學(xué)靶向賦能。

在推進(jìn)教育數(shù)字化背景下，教師的教學(xué)工作會(huì)迎來哪些挑戰(zhàn)與機(jī)遇？筆者長(zhǎng)期關(guān)注高中數(shù)學(xué)教育生態(tài)，并對(duì)教學(xué)中的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)研，探究教育數(shù)字化對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新策略，在此作一分享，以供參考。

一、教育數(shù)字化對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的影響

1.個(gè)性化學(xué)習(xí)與對(duì)個(gè)體差異的關(guān)注

教育數(shù)字化是某種特定主體的數(shù)字化，如一個(gè)區(qū)域的教育管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型、一所學(xué)校的數(shù)字化轉(zhuǎn)型、一門課程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為學(xué)生提供了更多的個(gè)性化學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，使教師能夠更好地關(guān)注和滿足學(xué)生的個(gè)體差異。因此，教師可以應(yīng)用數(shù)字技術(shù)分析學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和需求，靈活調(diào)整教學(xué)策略，從而滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

比如，在翻轉(zhuǎn)課堂上，教師可以將課前準(zhǔn)備好的數(shù)學(xué)知識(shí)講解視頻通過多媒體設(shè)備或平板電腦推送給學(xué)生，給予學(xué)生相對(duì)充裕的時(shí)間學(xué)習(xí)、實(shí)踐、小組討論。這不僅充分發(fā)揮了教師的引導(dǎo)和輔導(dǎo)作用，還使學(xué)生在個(gè)人學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)中獲得適當(dāng)?shù)闹С帧?/p>

教育數(shù)字化背景下，學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)還可以通過在線學(xué)習(xí)平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)。比如，教師可以使用智能學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和反饋，為其提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑和資源推薦。這有助于學(xué)生掌控學(xué)習(xí)節(jié)奏、增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而主動(dòng)學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)。此外，教師還可以通過線上問卷調(diào)查等方式了解、匯總學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，以進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2.資源共享與開放性學(xué)習(xí)環(huán)境

教育數(shù)字化為數(shù)學(xué)教學(xué)提供了開放性的學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠促進(jìn)教育資源共享和學(xué)生合作學(xué)習(xí)。教師可以將自己精心設(shè)計(jì)的教學(xué)演示視頻、學(xué)生練習(xí)方案等上傳至教學(xué)平臺(tái)，幫助學(xué)生拓寬知識(shí)視野。

教育數(shù)字化背景下，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生之間合作學(xué)習(xí)，并指導(dǎo)他們科學(xué)應(yīng)用線上教育資源，合力解決學(xué)習(xí)過程中遇到的難題。

比如，教師可以發(fā)起一個(gè)或多個(gè)數(shù)學(xué)研究項(xiàng)目，讓學(xué)生借助各類通信、辦公工具在線合作完成項(xiàng)目報(bào)告，使他們?cè)陂_放性學(xué)習(xí)環(huán)境中創(chuàng)新思維，提升團(tuán)隊(duì)合作能力、解決問題能力。

3.為創(chuàng)新教學(xué)方法提供契機(jī)

在數(shù)字技術(shù)的支持下，教師對(duì)創(chuàng)新教學(xué)方法也有了更多思考。

我們?cè)隰~的身上看不到耳朵，但魚確實(shí)是有耳朵的，只是和人耳不同。 魚耳沒有外耳郭和中耳道，只有內(nèi)耳，一般是埋在頭骨里面。魚的聽覺是很敏銳的，常人只能聽到20赫茲至18000赫茲的聲音，而魚類最低能聽到13赫茲的聲音。一般來說，小型魚對(duì)高音敏感，大型魚對(duì)低音敏感。

比如，教師可以利用移動(dòng)端專業(yè)建模軟件等繪制3D 立體模型圖，將一些抽象的數(shù)學(xué)概念具體化、形象化，幫助學(xué)生理解、加深印象。這類數(shù)字技術(shù)可以有效幫助學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維與實(shí)踐能力。

再如，教師可以指導(dǎo)學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，梳理微積分與統(tǒng)計(jì)學(xué)等相關(guān)數(shù)學(xué)概念之間的關(guān)系。這一創(chuàng)新教學(xué)方法不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能提高他們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解與應(yīng)用能力。

教育數(shù)字化背景下，數(shù)學(xué)教師的教學(xué)方式應(yīng)不斷創(chuàng)新，越來越靈活、個(gè)性化，不僅能適配學(xué)生的個(gè)體差異和需求，還能充分調(diào)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，進(jìn)而開拓學(xué)生的學(xué)習(xí)空間與學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。需要注意的是，要想收到以上教育效果，教師對(duì)教育數(shù)字化要有充分的認(rèn)識(shí)和理解，為進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果奠定基礎(chǔ)。

二、數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型思路

在教育數(shù)字化背景下，數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)要想向數(shù)字化方向轉(zhuǎn)型，則需要教師積極探索數(shù)字化轉(zhuǎn)型的可行性和途徑，其實(shí)施策略如下——

1.教學(xué)內(nèi)容的數(shù)字化與線上學(xué)習(xí)資源的整合

把紙質(zhì)教材轉(zhuǎn)化成數(shù)字教材的同時(shí)，將其上傳至線上教育平臺(tái)，有助于學(xué)生隨時(shí)翻閱、學(xué)習(xí)。在此情況下，教師應(yīng)調(diào)整教學(xué)策略、整合線上教學(xué)資源（視頻素材等），有利于學(xué)生在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)使用多種形式的學(xué)習(xí)資源，從而更加靈活地學(xué)習(xí)和鞏固知識(shí)。

2.教學(xué)方法的探索、實(shí)踐創(chuàng)新

數(shù)字技術(shù)可以幫助教師探索、實(shí)踐、創(chuàng)新教學(xué)方法，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

比如，教師可以使用CAD 建模、手繪建模等數(shù)學(xué)建模軟件，從而有效解決教學(xué)過程中遇到的困境、學(xué)生遇到的學(xué)習(xí)困難，促進(jìn)學(xué)生之間的合作與互動(dòng)，優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋的個(gè)性化與精細(xì)化

教育數(shù)字化為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)評(píng)價(jià)提供了機(jī)會(huì)。教師可以利用線上教育平臺(tái)的師生管理系統(tǒng)進(jìn)一步了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和學(xué)習(xí)困難，從而根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況給予個(gè)性化的輔導(dǎo)和反饋，幫助學(xué)生填補(bǔ)知識(shí)漏洞。

三、高中數(shù)學(xué)教學(xué)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型

那么，高中數(shù)學(xué)教學(xué)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型要想穩(wěn)步推進(jìn)，就需要教師積極探索教育數(shù)字化發(fā)展方向。同時(shí)，教師還需要根據(jù)自身的專業(yè)發(fā)展需求，不斷提升數(shù)字化教學(xué)技術(shù)和教學(xué)能力，為高中數(shù)學(xué)教學(xué)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.教師專業(yè)發(fā)展與技術(shù)培訓(xùn)

當(dāng)下，教育數(shù)字化勢(shì)在必行，教師應(yīng)積極參與相關(guān)培訓(xùn)以增強(qiáng)自身專業(yè)性，熟悉數(shù)字化工具的操作，統(tǒng)籌應(yīng)用數(shù)字化教育資源。

此外，教師還可以多參加與教育數(shù)字化相關(guān)的教學(xué)研討會(huì)、教研活動(dòng)，在分享與交流中完善自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從而創(chuàng)新教學(xué)方式。

2.教學(xué)資源的獲取與整合

教師應(yīng)積極整合各種數(shù)字化教學(xué)資源，并通過整合資源設(shè)計(jì)多樣化、個(gè)性化的教學(xué)活動(dòng)，提升教學(xué)效果。此外，教師還可以分享自己精心設(shè)計(jì)的教學(xué)案例，與其他教師共同進(jìn)步。

3.教學(xué)實(shí)踐與反思

教育數(shù)字化發(fā)展需要一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)的過程，這期間，教師需要不斷地進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐和反思。在實(shí)際教學(xué)中，教師可以嘗試應(yīng)用數(shù)字化教學(xué)策略，并及時(shí)調(diào)整；可以通過學(xué)生的課堂表現(xiàn)與同事的聽課反饋進(jìn)一步改善自己的教學(xué)方法，將數(shù)字化教育資源的育人效果最大化，進(jìn)而提升學(xué)校的教育質(zhì)量。

四、數(shù)字化在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

1.在線互動(dòng)平臺(tái)的利用

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，線上教育平臺(tái)越來越多，這為數(shù)學(xué)教師的教學(xué)工作提供了更多可能。教師可以利用線上教育平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)教學(xué)，以提升學(xué)生課堂中的參與感，并加強(qiáng)合作。

比如，在教學(xué)過程中，教師可以利用線上教育平臺(tái)的某些功能設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理的數(shù)學(xué)作業(yè)（涵蓋選擇題、填空題、計(jì)算題等題型，其難度視學(xué)生實(shí)際學(xué)情確定），以滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求；利用線上教育平臺(tái)搭建云課堂，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)輕松的課堂氛圍，并依據(jù)學(xué)生課上的互動(dòng)表現(xiàn)，對(duì)云課堂的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估、反饋；在教學(xué)線性方程組時(shí)，創(chuàng)建在線互動(dòng)課堂，關(guān)注學(xué)生解題全過程，及時(shí)為學(xué)生解答學(xué)習(xí)難點(diǎn)。

2.數(shù)學(xué)建模及虛擬實(shí)驗(yàn)的引入

數(shù)字技術(shù)與教育的攜手，為數(shù)字建模與虛擬實(shí)驗(yàn)提供了融合契機(jī)，有助于學(xué)生在探索實(shí)際問題過程中應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)。

比如，教師開展線上數(shù)學(xué)建模課時(shí)，可以為學(xué)生設(shè)置“城市交通流量?jī)?yōu)化”等實(shí)際問題，讓學(xué)生通過收集數(shù)據(jù)、分析情況等，將問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用線性方程組等數(shù)學(xué)知識(shí)探索解題的關(guān)鍵因素，培養(yǎng)他們的建模能力和實(shí)踐能力。

3.個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計(jì)與實(shí)施

教育數(shù)字化可以使數(shù)學(xué)等學(xué)科教學(xué)更加靈活、個(gè)性化和智能化，并促進(jìn)信息共享、合作學(xué)習(xí)和跨地域教育，提升教育的質(zhì)量和效益。

那么，數(shù)學(xué)教師應(yīng)用線上教育平臺(tái)等教育數(shù)字化產(chǎn)物時(shí)，又該如何打造學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑呢？教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平與學(xué)習(xí)興趣來進(jìn)行。

比如，利用某線上教育平臺(tái)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，為每個(gè)學(xué)生推薦適合他們的學(xué)習(xí)資源和活動(dòng)，幫助他們?cè)趯W(xué)習(xí)中取得更好的效果；根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)開展個(gè)性化輔導(dǎo)和評(píng)價(jià)，幫助學(xué)生填補(bǔ)知識(shí)盲區(qū)，提供更精細(xì)化的指導(dǎo)和反饋；為較快掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)生提供更具挑戰(zhàn)性的數(shù)學(xué)題，進(jìn)而助其提高分析問題、解決問題的能力。

總之，教育數(shù)字化中在線互動(dòng)平臺(tái)的利用使教學(xué)更加靈活，促進(jìn)了學(xué)生的參與和合作；數(shù)學(xué)建模與虛擬實(shí)驗(yàn)的引入可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維；個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計(jì)與實(shí)施能夠滿足學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求。盡管教育數(shù)字化目前在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中取得了一定的積極成果，但我們也要保持清醒，認(rèn)識(shí)到其面臨的挑戰(zhàn)與問題，繼續(xù)創(chuàng)新教學(xué)模式和方法，注重教學(xué)資源的共享，積極推動(dòng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。