運用現代信息技術培養高中生數學自主學習能力的實驗研究

郭峰

摘要：新課標提出學生的學習應當是一個生動活潑的過程，教學應該讓學生親身經歷學習的整個過程。要求將現代信息技術作為學生學習數學和解決問題的強有力工具。現階段幾何畫板、圖形計算器、翻轉課堂等信息技術詞匯頻頻與數學課程相聯系。這些聯系不僅豐富了學生的學習方式，也為學生的自主學習搭建了平臺。這種學習方式的轉變提高了學生的學習效率，為學生的終身學生和畢生發展奠定了基礎。

關鍵詞：信息技術；高中生；自主性；實驗研究

一、前言

隨著信息技術的高速發展和不斷的進行更新換代，獲得信息的渠道和手段也在不斷的拓展，使得信息在當代的更新速度遠遠要超出人們的想象。因此，對當代人來說，文化知識的獲取方式能夠得到保障，但是，在實際獲取過程中的方式和方法就變得尤為重要。一個不會學習的人，就不能夠及時對于當代的信息社會所發生的各種情勢及時做出合理的應答，不能及時適應社會的發展以及變革，因而就當前的社會發展形勢來看，我們的教育方式應當做出及時的轉變。在當代的教育環境之下，應當建立起以學生的學習能力的完善為標準的教學模式與規劃，通過應用現代化信息技術手段作為教育的核心，進而能夠從多個方面進行學生自主學習能力的激發。

信息技術與數學課程整合是教育改革的一個重要方向，課程標準同樣強調加強數學與信息技術的結合，鼓勵學生利用信息技術進行探索和發現，數學課程的設計與實施要根據實際情況有效使用信息技術。數學學習自主性作為數學素養的重要組成部分同樣需要合理的借助信息技術這一強有力工具。

二、自主學習能力的研究

教育的本身含義就是能夠通過具體的活動對于人的自身行為和性格做出及時的培養方案。同時，隨著社會的不斷發展與進步，教育的內容不僅僅只是局限于在教育活動的進行中將知識傳遞給學生，更多的是培養其學習的能力、興趣以及方法，提升其對于獲取知識的渴望程度。以下從兩個方面進行自主學習領域的相關研究。

1.國內研究

北京師大裴娣娜等人主持學習了主體性研究，福建省的王永等開展了指導----自主學習研究。同時也開展了一些自主學習的心理學研究，對自主學習的影響因素、心理機制、測量方法等都作了初步探討，彌補了教育學領域對自主學習研究的不足，其中比較有代表性的著作有董奇的《自我監控與智力》等。可以說我國的自主學習研究工作已出現了理論和實踐，教育學和心理學雙管齊下的局面，進入了空前的繁榮時期。

我國學者龐維國先生綜合這些定義在《自主學習---學與教的原理和策略》一書（2003）中從橫向和縱向兩個維度對自主學習下了定義：從橫向角度界定自主學習是指從學習的各個方面或維度來綜合界定自主學習。如果學生對學習的各個方面能自覺地作出選擇和控制，其學習就是充分自主的。具體地說，如果學生的學習動機是自我驅動的，學習內容是自我選擇的，學習策略是自主調節的，學習時間是自我計劃和管理的，學生能夠主動營造有利于學習的物質和社會條件，并能夠對學習結果作出自我判斷和評價，那么他的學習就是充分自主的；反之，如果學生在學習的上述方面完全依賴于他人指導或控制，其學習就是不自主的。從縱向角度界定自主學習是指從學習的整個過程來闡釋自主學習的實質。

2.國外研究

以斯金納為代表的操作行為主義認為自主學習就是一種操作性行為，它是受強化影響的一種應答性反應，分為自我監控、自我指導、自我強化三個過程。以班杜拉為代表的社會認知學派認為兒童的自主學習是由兒童觀察、模仿現實生活中重要人物的行為來完成的，提出了自我效能對自主性影響的觀點，強調行為、環境、個體三者之間的關系。而建構主義認為自主學習是學生根據自己的學習能力，主動調整學習策略，對學什么、怎么學、什么時候學有一個清晰的自我判斷的過程。

3.自主學習的理論依據

（一）荷蘭數學家弗賴登塔爾認為：學習數學的唯一正確方法是實行“再創造”，也就是把要學習的知識讓學生自己去發現或創造出來；教師的任務是引導和幫助學生去進行再創造，不是把現成的知識灌輸給學生。教師不僅要向學生傳授知識，更重要的在于讓學生主動參與獲得知識的活動。教師應使學生在解決問題的過程中積極思考，在動手、動腦、動口的過程中懂得如何學習數學，在概念、法則、公式的推導過程中，體會數學知識的來龍去脈，從而培養其自主探究的良好習慣。

（二）布魯納的認知------發現學習理論

1.突出學習的認知過程。數學不是對一個具體知識的簡單疊加，而是把一些基本的、簡單的數學概念、數學規律、數學事實逐步聯系起來組成良好的認知結構，這樣的結構將會為學生自主學習打下良好的基礎。如從記憶函數的概念到各種函數的認識、應用等。

2.“發現法”對自主學習的作用。“發現法”對數學自主學習有積極的意義。它充分體現了學生學習過程中的主體作用，有利于激發學生學習的主動性。它強調學習的內在動機的誘發，通過發現而解決問題，由此獲得自我滿足。它有利于學生創造性思維的培養，尤其可以讓學生去模擬人類發現某些數學事實或結論的歷史過程，幫助學生了解某些數學知識的產生的由來。

三、信息技術在高中生數學學習中的價值分析

1.信息技術促進了教學方式的轉變

傳統教學模式下，學生多是被動的進行一定的學習知識，但是在這種被動形式下，學生不能很好地發揮出自身的主觀能動性，以及自身的學習能力。教師將學習氣氛和學習節奏牢牢的掌控在自己的手中，過分的追求學習水平的統一性，而忽略了學生自身所具有的價值觀的不同，以及自身學習能力和水平的差異。這就在一定程度上會造成低分段的學生由于追不上大體上的進度而長期處于一種焦躁的狀態；而高分段的學生由于教師的講解過于簡單，因而對于自身的學習往往會產生一種懈怠。這些都不利于培養學生良好的自主學習能力。而信息技術在當代教學課堂的引用可以極好的改變這一狀況。

近些年來，信息技術被及時運用到高中生的數學課堂之中，其中以翻轉課堂的引入最見成效。

翻轉課堂的出現是學習方式改變的典型實例，翻轉課堂將學習的決定權從教師轉移給學生。在這種學習環境下通過將錄制好高質量授課視頻傳到網上，使學生在課前就能完成自主學習，在課堂上師生有更多的時間進行討論交流和解決問題資源數字化方便學生課后隨時查閱、自主規劃學習內容、風格等。數字資源也不僅僅局限于教師錄制的視頻，互聯網的信息是海量的、共享的，學生可以根據自己的需要訪問數學學習網站、觀看在線課程；學習過程中如果碰到困難，還能使用即時通訊設備與教師、同學進行溝通交流。

2.信息技術的應用革新了新型的學習空間

在大多數人的眼中，數學學習的主要目的就是通過個人的單方面的技巧練習來達到建立數學思維的目的。但是在實際的過程中，往往是會因為重復性的聯系而產生的無趣感，進而影響到學習的興致和自主性的建立。新課改要求數學學習活動要與生活情境相聯系，移動學習為這種聯系提供了可能，移動學習將學生置身與適當的情境中，依據學生的需要創造有意義的學習資源。數學實驗室將學生帶出了傳統的數學課堂，在數學實驗室中學生可以“做數學”，利用動手操作喚醒學生的主體意識。

四、實際教育中存在的問題

1.教師對于自主學習的認識不夠

在教學的過程中，不管教師是以傳統的傳道授業者的身份出現，還是新教育理論所提倡的輔助者、引導者的身份，教師對學生的影響都起著舉足輕重的作用。因此教師的思維與想法無時無刻不影響著每一位學生。新課改的提出，不僅對學生的學習方式提出了新的要求，同時對教師的教學方式與理念都提出新的要求。雖然教師也逐漸開始廣泛使用信息技術，但是大部分教師仍然沿襲了傳統教師講學生聽的教學模式，沒有深層次的將信息技術與數學課程相結合，沒有利用信息技術有效激發學生的興趣，讓學生主動參與、樂于探究、勤于動手、學會合作，以此達到提高學生自主學習能力的目的。

2.學生對自主學習的認識不深，自主學習能力較差

從小學生開始學生接受的數學課都是教師講，學生學的模式。這在一定程度上造成了學生的惰性心理。正如在學習目標的調查結果中顯示，大部分學生認為只要跟著老師的“節奏”就可以，自己制定的學習目標還有可能是錯的。在這種環境下學生也就沒有強烈的自主學習欲望，他們認為只需要將老師布置的學習任務完成就足夠了。這種現象在學生使用信息技術學習的時候同樣凸顯出來了，首先一方面學生傾向于使用信息技術學習數學課程，但所學內容大多是課堂上教師布置的學習任務延續，很少有自己的想法。另一方面由于內外部的雙重阻力，使得學生并沒有經常使用信息技術，這就造成學生即使意識明確，但卻沒有太多切實可行的行動。

3.信息技術提升學生自主學習能力流于形式

教師經過各種各樣的培訓己經逐步掌握了基礎的信息技術技能，但這是遠遠不夠，尤其在信息技術與數學課程整合的理念的理解過于狹窄上，很多教師對信息技術還是模棱兩可，一知半解，沒有形成系統的認識，更不用說鼓勵學生利用信息技術提高學生學習的自主性，在新課標中雖然大力提倡數學課程與信息技術的整合，但是并沒有具體化，這可能是為了給廣大教師更多的自由和選擇權，但是就目前的情況來看，這沒有很充分的發揮信息技術對課堂教學以及學生學習自主性應有的作用。

五、運用信息技術改善高中生自主學習能力的方法

信息技術與數學課程的結合，在逐漸的實踐過程中，已經開始被很多教師和學生所認識并接納，而信息技術的不斷更新與完善，也對高中生數學教育產生了深遠的影響。教師們通過各種方式逐漸的掌握了信息技術，并將其熟練的運用到高中生的數學教育課堂當中，有效的提升了學生的數學成績。

1.巧用信息技術，加強技術運用與學習之間的聯系

在高中階段利用信息技術提高學生數學學習自主性是必要且可行的，學生也樂于接受這樣的學習方式。一方面在課程的內容上高中數學教材中增加“信息技術應用”“探究與發現”“實習作業”等模塊，這是新課標理念在數學教材中的體現，但是在平常的學習中，這些模塊似乎是可有可無的，并沒有被教師和學生所重視。而這些模塊的本意就是讓學生接觸信息技術，讓學生學會利用信息技術進行自主學習。所以教師應該強調利用好這些模塊，充分發揮學生的自主探究、合作交流、閱讀自學的能力，切實利用信息技術提高學生的數學學習自主性。

2.根據網絡資源供學生瀏覽，自主學習

網絡課程的實現能夠讓學生最大化的進行自主學習以及及時進行溝通與處理。一方面來說，網絡資源瀏覽可以更加有針對性的對學生的學習要求進行滿足。同時學生還能夠在網上下載更多的資源進行個性化的學習，避免因為課堂上的統一式教育使得學生缺乏多元化的發展需要。通過網絡更新數據，資源能不斷適應需要，這使得學生能關注到最前沿的數學資訊與觀點，這很好的彌補的傳統高中數學教材的缺陷。并且在滿足主動權的情況下學生的學習主動性必然得到很大提高。

3.注重課程評價

現行的評價方式也影響著提高學生學習自主性的障礙，在中學的課堂中我們總能發現，教師想盡一切方法希望以最快的速度將考試大綱中的內容教給學生，而學生也期冀自己能將這些內容爛記于胸，因為只要考試分數達標了，那就算完成了學習任務。盡管按照新課改的要求這種評價機制是不被允許的，但是在真實的課堂中這樣的情形正在上演，教師對新課改充滿熱情和期待時也深感壓力與擔憂，因為他們知道這不是提高學生成績的方法。所以應該從根源出發改變現行的評價方式，在評價中適當加入信息技術因素，如果學生能獨立借助信息技術完成學習任務則相應加分，上述“信息技術應用”等模塊的學習也應該加入到評價體系中來，而不是將其視為擺設，總之應該通過有效的評價機制提高學生的信心，鼓勵他們大膽使用信息技術。

六、總結

信息社會使知識的創造、存儲、學習和利用方式發生了革命性的變化，音像技術、計算機技術、現代通信技術和人工智能技術在教育領域廣泛應用，大大激發了學生的求知欲望，增強了學生自主學習的積極性和主動性然而，信息技術環境下的自主學習也存在著一些問題我們的學生習慣了口耳相傳，也習慣了傳統的教學媒體，面對信息浩瀚如煙的網絡世界，培養學生對信息的鑒別、批判能力十分重要，另外，信息技術是科技進步、教育發展的產物，它并不排斥傳統教學媒體，它們各具特色，各有所長，很難互相代替，只有與傳統的學習方式結合起來才能收到較好的效果。

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課題中期成果論文，課題編號QNJSKT00051。