互聯(lián)網(wǎng)助推數(shù)學(xué)課程與教學(xué)變革的研究

楊海珍　張曉峰

中圖分類號：G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1672-1578（2017）01-0216-02

1.課題研究的背景

1.1 國際背景。隨著以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等綜合技術(shù)為基礎(chǔ)的大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)已成為營造新穎學(xué)校文化的催化劑。對互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)解讀正確與否和實(shí)踐程度的高低將影響每一所學(xué)校的發(fā)展。而在學(xué)校中起重要作用的是教師，教師的整體水平直接影響著本校的教學(xué)水平。因此，教師學(xué)習(xí)方式和教學(xué)方式在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)條件下的變革就成為現(xiàn)代教育發(fā)展的迫切要求和必然趨勢。

現(xiàn)在以互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)為核心內(nèi)容的現(xiàn)代科技競爭日趨激烈，世界各國都把發(fā)展信息化教育作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略來抓。美國依靠其雄厚的科技與經(jīng)濟(jì)實(shí)力首先開展了將互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)及學(xué)習(xí)的研究與實(shí)踐，并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)；德國也于80年代初開始了以教育現(xiàn)代化、信息化為中心的課程改革；法國從很早就十分重視信息技術(shù)和多媒體教學(xué)；日本從1997年就為小學(xué)到高中都開設(shè)了信息技術(shù)課，著眼于基礎(chǔ)和未來學(xué)生信息素養(yǎng)、教師隊(duì)伍的培養(yǎng)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的建設(shè)，采取層次構(gòu)建、全面推進(jìn)的策略；加拿大溫哥華學(xué)區(qū)提出：信息技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)并與廣泛的社區(qū)相聯(lián)系的學(xué)習(xí)環(huán)境。

1.2 國內(nèi)背景。國內(nèi)此方面研究始于1994年，由原來國家教委基礎(chǔ)教育司立項(xiàng)的相關(guān)課題；1996年又進(jìn)行了"CAI在數(shù)學(xué)課堂中的應(yīng)用"的研究課題；1997年開始，我國的研究方向開始向具有開發(fā)性的資源素材型、工具型的教學(xué)平臺發(fā)展；2000年10月，國家教育部部長在國家重要會議上發(fā)表講話，將校校通、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)教育作為信息教育研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。正是在這種大的發(fā)展背景下，我國信息技術(shù)環(huán)境下教學(xué)的研究也有了長足的發(fā)展，尤其是信息技術(shù)環(huán)境下研究性學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。網(wǎng)絡(luò)正以前所未有的氣勢把我們推向信息社會的浪潮之巔，信息技術(shù)正以前所未有的巨大動力推動著教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)技術(shù)以及教學(xué)過程中的一切因素進(jìn)行革命。

2.本課題提出的目的和意義

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展及其在教育中的應(yīng)用，教育將從內(nèi)容、形式、方法和組織等方面發(fā)生根本性的變革。教育信息化項(xiàng)目的逐步實(shí)施，讓教師和學(xué)生能共享教育優(yōu)質(zhì)的資源，是教師教學(xué)能力提高的有效載體，利用媒體資源，提高教學(xué)的實(shí)效性。信息技術(shù)與課程的整合不是簡單的結(jié)合，而是高層次的主動適應(yīng)，強(qiáng)調(diào)一種高度的和諧與自然，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效率、積極性、主觀性等方面的改善。互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)對數(shù)學(xué)課程的改革有著十分重要的意義，是實(shí)現(xiàn)教與學(xué)方式轉(zhuǎn)變的行之有效的方法、途徑和手段。

在互聯(lián)網(wǎng)信息化的今天，傳統(tǒng)的教與學(xué)的方式將面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。主要表現(xiàn)在：

2.1 教與學(xué)的方式按照教學(xué)大綱和教材規(guī)定的目標(biāo)，以傳授教學(xué)大綱和教材規(guī)定的知識為主，而互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的高度發(fā)展，使全球教育資源的共享程度大大提高，必然要求一個(gè)開放的教育體系和環(huán)境。

2.2 教與學(xué)的方式以課堂教學(xué)為主，往往忽視知識的實(shí)用性和時(shí)代性。為了迅速適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)的需要，教與學(xué)的方式必須向以提高人的創(chuàng)新能力為目標(biāo)的方向轉(zhuǎn)變。

2.3 教與學(xué)的方式按照教案設(shè)計(jì)好的程序創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，使教學(xué)程序程式化、機(jī)械化。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，要求教師通過培訓(xùn)學(xué)會從大數(shù)據(jù)中采集完整的、可用的信息，提升數(shù)據(jù)素養(yǎng)與能力，擁有利用現(xiàn)有的技術(shù)手段對大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析與處理、決策和運(yùn)用的能力。

2.4 教與學(xué)的方式教學(xué)手段陳舊、單一，部分教學(xué)內(nèi)容過時(shí)、老化，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更不能體現(xiàn)信息化社會知識更新迅速的特點(diǎn)。比如利用傳統(tǒng)的板書畫空間圖形，既費(fèi)時(shí)又不準(zhǔn)確，還缺乏直觀性和真實(shí)性，學(xué)生難以想象各種空間圖形的準(zhǔn)確形狀和相互關(guān)系；利用傳統(tǒng)的教學(xué)模具，也只能靜態(tài)地展示少數(shù)幾個(gè)曲面的形狀，無法動態(tài)地反映曲面或曲線的形成過程和變換過程。但若借助于現(xiàn)代信息化的手段，則強(qiáng)調(diào)"數(shù)""形"結(jié)合的思想方法以及運(yùn)動、變化的觀點(diǎn)，對提高教學(xué)效率和培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力可起到了事半功倍的效果。

3.研究設(shè)計(jì)

3.1 研究內(nèi)容。大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，對數(shù)學(xué)教師的認(rèn)知方式、思維方式及學(xué)校的教學(xué)管理產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。數(shù)學(xué)教師在數(shù)字化課堂教學(xué)過程中，為每一位學(xué)生提供量身定制的學(xué)習(xí)指導(dǎo)方案，不再像傳統(tǒng)課堂會忽視課堂上的某一位學(xué)生，這也是國際上未來智慧課堂的核心組成部分。

教師的教育理念和學(xué)生的思想觀念的轉(zhuǎn)變：

①教師將從傳統(tǒng)的課堂主講者，轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織者和輔導(dǎo)者。教師傳統(tǒng)的"授業(yè)"、"解惑"在很大程度上為信息系統(tǒng)-"電子教師"所替代。

②教師將更加專注于對信息教學(xué)系統(tǒng)運(yùn)作過程中的監(jiān)控、研究和評價(jià)，更多地扮演教研員的角色。大數(shù)據(jù)在教學(xué)內(nèi)容和方法方面提供了多樣的選擇，教師則要對大數(shù)據(jù)提供的教學(xué)材料進(jìn)行研究和評價(jià)，并加以改善，并通過網(wǎng)絡(luò)予以推廣和交流。在這種教研活動的循環(huán)發(fā)展深化中，使教師所指導(dǎo)的學(xué)習(xí)過程形成一定的特色。

③從學(xué)生的角度來看，如果是他們感興趣的內(nèi)容，他們接受信息或從網(wǎng)上學(xué)到的知識遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了老師所掌握的知識。信息技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)迅速改變了一代人的行為習(xí)慣，進(jìn)而改變了他們的思維模式。

3.2 研究目標(biāo)。數(shù)學(xué)課程與教育信息化的有機(jī)整合?；ヂ?lián)網(wǎng)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課堂的整合是指在數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)的過程中，把信息技術(shù)、信息資源信息方法、人力資源和教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，共同完成課堂教學(xué)任務(wù)的一種新型教學(xué)方法。"信息技術(shù)與課程的整合"是我國面向21世紀(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革的新視點(diǎn)。教育部提出了要加快信息技術(shù)教育與其他課程的整合，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力?！稊?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出："學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容，要有利于學(xué)生主動地進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測、驗(yàn)證、推理與交流等數(shù)學(xué)活動。內(nèi)容的呈現(xiàn)應(yīng)采用不同的表達(dá)方式，以滿足多樣化的學(xué)習(xí)需求。有效的數(shù)學(xué)活動不能單純地依賴模仿與記憶，動手實(shí)踐、自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式。""數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)重視運(yùn)用現(xiàn)代化信息技術(shù)，…，大力開發(fā)并向?qū)W生提供更豐富的學(xué)習(xí)資源，把現(xiàn)代化信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的強(qiáng)有力的工具，致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂意并有更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的，探索性的數(shù)學(xué)活動中去。"為了適應(yīng)教學(xué)改革的需要，數(shù)學(xué)課堂教學(xué)必須充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢，自覺地與信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的整合。

①充分利用POWERPOINT、FLASH、幾何畫板等軟件制作動畫、課件，創(chuàng)設(shè)問題情境，將抽象事物形象化，激發(fā)學(xué)生的好奇心；

②在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)可以為數(shù)學(xué)教學(xué)提供豐富的資源；

③在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)可以展現(xiàn)事物的動態(tài)形成過程，讓學(xué)生體驗(yàn)變化過程，有利于激活學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識；

④在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)可以更快的反饋信息給學(xué)生并激勵學(xué)生；

⑤在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)有利于培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，使學(xué)生掌握信息時(shí)代的學(xué)習(xí)方法，從而使學(xué)生具有終身學(xué)習(xí)的能力。

從以上可以看出，信息技術(shù)為數(shù)學(xué)教學(xué)提供了強(qiáng)有力的工具，給數(shù)學(xué)教學(xué)帶來了新的生機(jī)和活力。信息技術(shù)作為認(rèn)知工具與數(shù)學(xué)課程相結(jié)合，無疑將是信息時(shí)代中占主導(dǎo)地位的數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)方式，必將成為學(xué)校數(shù)學(xué)教育教學(xué)的主要方法。

3.3 研究方法。本研究主要采用了文獻(xiàn)分析、問卷調(diào)查、訪談?wù){(diào)查的研究方法。以北京市大峪中學(xué)和張家口學(xué)院的一部分學(xué)生作為調(diào)查研究對象，涵蓋不同層次、不同年級、不同專業(yè)的學(xué)生，進(jìn)行深入的訪談與交流， 編制互聯(lián)網(wǎng)助推數(shù)學(xué)課程與教學(xué)變革研究的調(diào)查問卷對其進(jìn)行調(diào)查?；诖髷?shù)據(jù)時(shí)代的來臨，大力推進(jìn)信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中的普遍應(yīng)用，促進(jìn)課堂教學(xué)與信息技術(shù)的有效整合，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具。