信息化背景下數(shù)學(xué)混合式教學(xué)模式的創(chuàng)新研究

夏國祥 高巧萍

[摘 ?要] 2018年，我國教育部發(fā)布了《教育信息化2.0行動計劃》，文件提到：“教育信息化是教育現(xiàn)代化的基本內(nèi)涵和顯著特征.”“努力構(gòu)建‘互聯(lián)網(wǎng)+’條件下的人才培養(yǎng)新模式、發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的教育服務(wù)新模式、探索信息時代教育治理新模式.”基于此，文章試著構(gòu)建關(guān)于數(shù)學(xué)學(xué)科信息化背景下的內(nèi)外、上下互聯(lián)的“五環(huán)”混合式教學(xué)模式. 在此教學(xué)模式下，期待學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)更易培養(yǎng)并得以提升.

[關(guān)鍵詞] 改革和創(chuàng)新;“五環(huán)”混合式;核心素養(yǎng)

信息技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，使人類社會由工業(yè)化時代步入了信息化時代，在信息化時代的背景下，這對于教育行業(yè)的發(fā)展（改革和創(chuàng)新）既是難得的機遇，又是重大的挑戰(zhàn). 目前，我們面臨的是智能化、電子化、全球化和非群體化的信息化時代，其特點使得教育逐漸趨向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化、個性化、終身化等. 跟隨信息化背景下教育行業(yè)的發(fā)展和改革方向，文章基于“互聯(lián)網(wǎng)+”條件和探究式教學(xué)模式，試著構(gòu)建內(nèi)外、上下互聯(lián)的“五環(huán)”混合式教學(xué)模式，包含“創(chuàng)設(shè)情境”“自主學(xué)習(xí)”“交流討論”“活動探索”“總結(jié)和反饋”5個教學(xué)環(huán)節(jié)，期望能促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)模式的進(jìn)一步研發(fā).

高中數(shù)學(xué)“五環(huán)”混合式教學(xué)模式的研究背景

隨著信息技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，信息化時代的發(fā)展趨勢改變著教育行業(yè)的面貌與格局，可以說，教育行業(yè)信息化已成為不可逆轉(zhuǎn)的歷史潮流.

作為數(shù)學(xué)教師，首先要認(rèn)清信息化背景下數(shù)學(xué)教育發(fā)展和改革的方向：其一，信息化技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用已成必然，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的深度融合是未來信息化技術(shù)在教育領(lǐng)域的發(fā)展方向. 隨著這種融合的逐步深入，學(xué)生在教學(xué)中的主體地位將更加凸顯，教育信息化不僅增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)、樂于交流的意識，而且驅(qū)動學(xué)生在后續(xù)長期的學(xué)習(xí)中學(xué)會自主教學(xué)規(guī)劃、自主教學(xué)組織、自主認(rèn)知選擇等具體活動，這將回轉(zhuǎn)引導(dǎo)教師突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，互轉(zhuǎn)推動教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新. 其二，探究式教學(xué)模式將深化發(fā)展. 探究式教學(xué)模式是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過以“自主、探究、合作”為特征的學(xué)習(xí)方式對當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容中的主要知識點進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、深入探究及小組合作交流，從而較好地達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于認(rèn)知目標(biāo)和情感目標(biāo)要求的一種教學(xué)模式. 可見，教師發(fā)揮主導(dǎo)作用和體現(xiàn)學(xué)生的主體地位是這種教學(xué)模式的基本特征，而且信息化技術(shù)的虛擬性、智能性、全球性、交互性與開放性將加大這種教學(xué)模式的應(yīng)用優(yōu)勢，尤其是多媒體應(yīng)用軟件、大數(shù)據(jù)和云計算與這種教學(xué)模式的融合，能夠強化學(xué)生空間想象、獨立思考、交流表達(dá)、合作探索的能力，提高其應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識，這正是我們的課程目標(biāo)之一.

其次，對信息化背景下中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的具體措施要深入其味. 即反問教師自己怎樣利用信息化技術(shù)構(gòu)建教育體系，在目前的教學(xué)環(huán)境下能獲得更高更有效的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量.顯然，不同的區(qū)域、不同的學(xué)校、不同的教師在具體措施的實施細(xì)節(jié)上都有不同的觀點，但筆者認(rèn)為，無論觀點如何，在目前的信息化背景下構(gòu)建教育體系應(yīng)該堅持以下幾個原則：（1）了解本地區(qū)域?qū)π畔⒒虒W(xué)的接受程度，切不可亦步亦趨，在構(gòu)建新型教學(xué)模式之前需要教師結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)模式和信息化技術(shù)進(jìn)行實驗探索、綜合整理. （2）將信息化技術(shù)引進(jìn)課堂，主要的行動目標(biāo)是以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體，逐漸完成教學(xué)的自主化、個性化、差異化. （3）隨著信息化技術(shù)的高速發(fā)展，其在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，碎片化、可視化、非線性、結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)方式開始普及，主要的技術(shù)形態(tài)需要教師不斷加強了解. （4）加強學(xué)生交流表達(dá)的能力，弱化時間和空間的限制，為學(xué)生提供豐富的信息資源.

以探究式教學(xué)模式為基礎(chǔ)，在構(gòu)建教育體系的原則之下，筆者研究并提出了關(guān)于高中數(shù)學(xué)的“五環(huán)”混合式教學(xué)模式，旨在提供教學(xué)建議，為數(shù)學(xué)教學(xué)模式的探討與構(gòu)建拋磚引玉.

高中數(shù)學(xué)“五環(huán)”混合式教學(xué)模式的具體內(nèi)容

“五環(huán)”混合式教學(xué)模式的“五環(huán)”指“創(chuàng)設(shè)情境”“自主學(xué)習(xí)”“交流討論”“活動探索”“總結(jié)和反饋”5個教學(xué)環(huán)節(jié). 此處需要說明的是，這5個教學(xué)環(huán)節(jié)的列隊并非指環(huán)節(jié)相互之間是獨立的，而是在信息化技術(shù)下，環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系更加緊密，環(huán)節(jié)之間的滲透更深.

1. 創(chuàng)設(shè)情境

在課堂教學(xué)之前，教師可通過大數(shù)據(jù)、云計算等信息化技術(shù)多元、多角度收集元素創(chuàng)設(shè)情境，收集具有代表性和針對性的題型及典例用于課堂探究或課后檢查，能拓寬思路，突破認(rèn)識封閉;將學(xué)生在平臺上提出的問題或錯誤或建議歸類匯總，整理出與課程內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)資源創(chuàng)設(shè)情境，或整理出主題在課堂內(nèi)展現(xiàn)，用于組織學(xué)生展開探究討論，拓展學(xué)生的思維. 另外，在情境創(chuàng)設(shè)或主題整理完成之后，由其引發(fā)的問題應(yīng)具有啟發(fā)性，能引起學(xué)生深入思考和探究;引發(fā)的問題要與學(xué)習(xí)對象緊密相連，對主題討論和研究的方向需要教師掌握，需要及時修正或改正.

2. 自主學(xué)習(xí)

在“五環(huán)”混合式教學(xué)模式中，筆者認(rèn)為，自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和意識的生成是對學(xué)生終身發(fā)展最有影響力的一個環(huán)節(jié). 在這個環(huán)節(jié)中，自主學(xué)習(xí)內(nèi)容主要分為線上和線下兩部分，呈現(xiàn)在課前、課內(nèi)和課后. 具體來說，需要教師將教學(xué)內(nèi)容分解、細(xì)化，明確各個知識點的呈現(xiàn)方式和時間，劃分給學(xué)生在不同起點和時間進(jìn)行線上自主學(xué)習(xí)和線下自主學(xué)習(xí). 再具體一點，自主學(xué)習(xí)主要包括以下三種情況：

第一種，以課前線上預(yù)習(xí)為主. 這種設(shè)計主要是要求學(xué)生按照教師確定的教學(xué)目標(biāo)登錄互聯(lián)網(wǎng)平臺自主預(yù)習(xí)，自主預(yù)習(xí)的內(nèi)容主要是：瀏覽并熟悉下一節(jié)課程的知識體系（由教師在線上提供），預(yù)覽課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)，熟悉相關(guān)的概念和課程的重難點，解答教師預(yù)習(xí)前提出的初階小問題，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并提出問題記錄在平臺上.

第二種，以課內(nèi)線下學(xué)習(xí)為主. 在教學(xué)過程中，教師可以將信息化軟件整理和拓展的知識點利用情境展現(xiàn)出來，在學(xué)生自主預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上啟發(fā)他們自主思考和自主（或小組）探究. 在思考和探究的過程中，可以自主選擇合作對象和合作方式. 這部分學(xué)習(xí)內(nèi)容和操作活動主要在課堂之內(nèi)線下完成. 這里需要說明一下，雖然以課內(nèi)線下學(xué)習(xí)為主要方式，但是教師仍然可以將課內(nèi)教學(xué)過程錄像并整理后上傳至互聯(lián)網(wǎng)平臺，可供教師、學(xué)生回顧討論，甚至為后期的教學(xué)評價做好奠基.

第三種，以課后線上學(xué)習(xí)為主. 在課程結(jié)束之后，學(xué)生登錄互聯(lián)網(wǎng)平臺，一是完成教師在平臺上布置的習(xí)題作業(yè)或檢查卷（可下載和上傳）;二是選擇觀看教師或同學(xué)上傳的知識點微視頻，補充知識缺口或認(rèn)知不足之處;三是解決預(yù)習(xí)之期提出的問題，若自身無法解決，可交流詢問;四是提出課程建議（如發(fā)表個人觀點或疑問）和拓展任務(wù)（對學(xué)生學(xué)習(xí)的要求和素養(yǎng)的提升提出建議）.

3. 交流討論

在導(dǎo)入重難點知識之前，需要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣，這些可以由信息化技術(shù)支撐的應(yīng)用軟件總結(jié)后提供給教師. 如課堂過程中對情境的反映程度、課堂討論的熱情程度、平臺習(xí)題完成或正確程度等，這些都方便教師在后續(xù)教學(xué)中逐步深入學(xué)生的學(xué)習(xí)，改造重難點知識學(xué)習(xí)的起步點和升華點. 在交流討論中（如現(xiàn)在的直播），能夠凸顯教師、學(xué)生的優(yōu)缺點，以及師生的個性化、差異化，甚至教師的教學(xué)治理過程都能明確地記錄下來，在人工智能技術(shù)的支持下使得師生相互選擇教學(xué)對象得以實現(xiàn)，這有利于師生共同進(jìn)步和發(fā)展.

4. 活動探索

在目前的教學(xué)活動中，將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型（高中常見的數(shù)學(xué)模型有函數(shù)模型、數(shù)列模型、不等式模型、解析幾何模型、排列組合模型、概率模型等），通過梳理、整合、計算、驗證解決相關(guān)的問題，基本上是定型的解決實際問題的途徑. 在信息化技術(shù)引入課堂之后，這樣的解決途徑會有什么變化嗎？筆者認(rèn)為，最大的變化應(yīng)該是教學(xué)活動結(jié)構(gòu). 主要從以下兩個方面說明：

一是學(xué)生在教學(xué)活動中自主、主動探索的意識將增強、增多. 自主、主動探索是創(chuàng)新思維產(chǎn)生和發(fā)展的一個重要特征，這也是教師需要引導(dǎo)學(xué)生完成的一個教學(xué)目標(biāo). 雖說傳統(tǒng)的教學(xué)活動中仍有自主探索環(huán)節(jié)，但這主要是教師組織和開展的，并非來自學(xué)生的主動行為，這無法避免探索活動出自教師的視角，自然很難啟發(fā)和帶動有興趣、積極熱情的學(xué)習(xí)氛圍. 在信息化背景下，教師則可以設(shè)置活動主題，鼓勵學(xué)生相互合作設(shè)計探索活動，活動設(shè)計完成后再相互評價討論，提出的疑問可在課堂中解決. 在這樣的操作過程中，將逐漸增強、增多學(xué)生自主或主動探索的意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維;并通過探索活動的設(shè)計和輸出，培養(yǎng)學(xué)生獲取、處理、表達(dá)信息的能力.

二是教學(xué)活動更有針對性，更加趨向個體化. 在信息化背景下，信息資源已跨越時空界限被更多人利用. 課堂教學(xué)亦是如此. 隨著信息資源的增加，師生可以選擇并利用的學(xué)科教學(xué)資源將不計其數(shù);信息化技術(shù)的發(fā)展，使得師生互動的時間和機會越來越多，教師越能走進(jìn)學(xué)生的世界，學(xué)生越能受到教師的引導(dǎo). 在此基礎(chǔ)上，教師設(shè)計的活動探索方案將更有針對性，學(xué)生設(shè)計的活動探索方案將更加趨向個體化. 由此，教師在活動探索中所要發(fā)揮的引導(dǎo)作用將增加其對競爭、滲透、交互、開放的掌控，這對教師多方面能力的培養(yǎng)和發(fā)展是一種挑戰(zhàn).

5. 總結(jié)和反饋

在傳統(tǒng)模式下，總結(jié)和反饋是針對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和教師的教學(xué)過程的，主要來自教師同行，缺乏多元性;而且是結(jié)果性總結(jié)，可以說是靜止的，缺乏時效性、動態(tài)性. 這是傳統(tǒng)的總結(jié)和反饋的兩大弊端. 信息化技術(shù)的引入，如教學(xué)過程支撐系統(tǒng)（TPS），對教學(xué)過程的記錄和處理，以及學(xué)生提出的建議或反饋，都可以通過信息化技術(shù)完成，使得教師得到的信息更加科學(xué)、真實、實時;而且信息化技術(shù)也會引領(lǐng)家長深度加入，加強教師和家長的交流合作，相互提供多方面的信息，有利于教師和家長精確、實時地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、心理情況、生活情況等，這對后續(xù)的教學(xué)過程的調(diào)整是至關(guān)重要的信息之一.

結(jié)束語

在目前的信息化背景下，筆者認(rèn)為教育發(fā)展和改革方向主要是信息化教學(xué)模式的應(yīng)用、課程結(jié)構(gòu)的改革等. 信息化技術(shù)的快速發(fā)展，帶給我們的不僅是機遇，還有挑戰(zhàn). 我們在重視自身對信息化知識和技能的培養(yǎng)時，還要加強對學(xué)生信息化教育意識的建立.