信息技術在我國數學教育領域應用研究的反思與展望

趙慧臣 姜晨 賀雪

摘 要：信息技術滲透至數學教育領域帶來了變革式影響。文章通過梳理信息技術在我國數學教育領域應用的相關研究，反思已有研究的優勢和不足，通過展望信息技術在數學教育領域應用的未來發展前景，探析研究動向，形成歷史脈絡、當代發展和未來趨勢的全景式參照。并針對應用中存在的內在動力不足、研究內容單薄、研究主體較封閉、研究對象單一等問題，提出信息技術應當與數學課程深層次結合，采用“理論構建-實踐驗證-實踐反思-理論再豐富”的研究方式，加強多方合作研究，關注信息技術在不同數學學習階段的應用，開展基于信息技術的數學認知工具的開發研究，為今后的應用實踐提供借鑒。

關鍵詞：信息技術；數學教育；研究動向

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2018）24-0015-07

一、引言

信息技術在數學教育領域的應用，是運用信息技術通過創設生動的教學情境、開拓多樣的教學資源和建構自主學習平臺等方式，將數學教學靈活化、具體化、直觀化，為數學教育的發展帶來新的生機和活力。

1.問題提出

2016年，教育部頒布《教育信息化“十三五”規劃》，重在深度推進信息技術與教育的融合創新，可用“鞏固成果、深化應用、融合創新”來概括今后五年教育信息化的工作重點[1]。信息化進程對數學教育帶來變革式影響，數學課程內容[2]、數學教學模式、數學教學資源等都發生了很大改變。雖然學?；蚪逃龣C構均在積極開展教師技術培訓或者相關實驗，但技術在學校中仍處于邊緣化的位置[3]，技術在數學教學中的應用尚未常態化。因此，我們還應當加強信息技術在數學教育領域的應用研究。

通過閱讀相關研究文獻，筆者發現其尚未有總結性研究，不利于研究者把握研究現狀、明確未來研究走向。為此，筆者通過梳理相關研究，反思信息技術應用于我國數學教育領域的優勢與不足，探析其未來發展的走向，形成歷史脈絡、當代發展以及未來趨勢的全景式參照，為今后相關研究與實踐提供了借鑒。

2.研究思路

本文在CNKI中選定核心期刊《中國電化教育》和《電化教育研究》，輸入篇名“數學”進行檢索，得到《中國電化教育》中147篇文獻和《電化教育研究》中79篇文獻，其中最早文獻發表于1989年，檢索時間截止到2017年11月10日，排除5篇不相關文章，最終得到研究樣本221篇。本文采用元分析法對所得樣本進行分析，通過文獻計量和內容分析，定量地描述和評價數據，定性地對文獻內容作出客觀、系統的分析，以整體把握信息技術應用于數學教育相關研究的研究歷程、現狀和走向。

二、信息技術在數學教育領域應用研究的回顧

從時間分布、技術與環境支持、研究主題、研究主體、研究方式等方面描述并分析信息技術在數學教育領域的應用研究，總結研究特點，把握研究現狀。

1.研究成果的數量隨時間變化整體呈上升趨勢，局部變化活躍

經統計和梳理各年份的相關論文，并將論文數量隨時間分布的曲線通過線性擬合得到回歸直線，直觀反映數量變化趨勢。信息技術在我國數學教育領域應用研究的論文數量分布曲線如圖1所示。

（1）從整體分析，研究成果的數量隨時間推移呈上升趨勢

我們將所得數據進行線性回歸分析，得到線性回歸方程：Y=0.3324X-658.03。隨著時間的推移，論文數量在宏觀上呈上升趨勢。隨著信息技術的飛速發展，技術的應用已經成為數學教育中不可分割的部分。自20世紀80年代起，信息技術在教育領域中的應用經歷了不同的階段：從計算機輔助教學（CAI）到計算機輔助學習（CAL），再到信息技術與課程整合（IITC）[4]，信息技術在數學教育領域中的應用研究也在不斷推進。

（2）從局部分析，研究成果的數量階段性變化活躍，出現三個高峰期

研究成果的數量在局部上變化活躍，但仍存在一定的規律，從圖1中曲線的走向可見有三個高峰期：

①1999至2000年。20世紀80年代，教育信息化萌芽，相關研究開始出現，1993年印發的《中國教育改革和發展綱要》提出：“建立起比較成熟和完善的社會主義教育體系，實現教育的現代化”。但是由于當時我國技術水平較為落后，該階段研究成果相對較少。

②2002年?！督逃筷P于在中小學普及信息技術教育的通知》（教基[2000]33號）中明確提出：“從2001年開始用5-10年的時間，在中小學（包括中等職業技術學校）普及信息技術教育，以信息化帶動教育的現代化，努力實現我國基礎教育跨越式的發展”。在政策推動下，研究成果數量在2000年仍處于高峰位置，而在2001年則呈現下降趨勢。可能是由于前期研究多集中于信息技術輔助數學教學、制作課件等應用型問題，之后對于信息技術整合于數學教學等更深層次的推進需要一定的實踐積累和沉淀，因此，2002年研究成果數量上升至頂峰。

③2012年。2007年，《國家教育事業發展“十一五”規劃綱要》中提出：“發達地區初步實現教育現代化”，該階段對信息技術在數學教育領域應用的關注度開始增強。2010年頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》把2020年我國教育發展的戰略目標確定為：基本實現教育現代化。而教育信息化是實現教育現代化的重要途徑，激發了學者們對該領域的關注。

信息技術應用于數學教育領域的研究需要階段性的外推力。政策、報告等會為相關研究指引道路，激發研究熱情。但當研究達到一定程度后，研究成果會出現下降趨勢，直到下一個“外推力”出現。這種階段性變化說明該領域研究的內動力不足，易產生倦怠、停滯現象。相關研究仍需深入探究其內涵，關注其可持續發展。

2.在不同階段關注不同的技術和環境支持

隨著技術的進步及相關研究的推進，信息技術在數學教育領域中的應用均有不同技術和環境的支持，如圖2所示。