信息化背景下數學混合式教學模式的創新研究

夏國祥 高巧萍

[摘 ?要] 2018年，我國教育部發布了《教育信息化2.0行動計劃》，文件提到：“教育信息化是教育現代化的基本內涵和顯著特征.”“努力構建‘互聯網+’條件下的人才培養新模式、發展基于互聯網的教育服務新模式、探索信息時代教育治理新模式.”基于此，文章試著構建關于數學學科信息化背景下的內外、上下互聯的“五環”混合式教學模式. 在此教學模式下，期待學生的數學核心素養更易培養并得以提升.

[關鍵詞] 改革和創新;“五環”混合式;核心素養

信息技術的進步與發展，使人類社會由工業化時代步入了信息化時代，在信息化時代的背景下，這對于教育行業的發展（改革和創新）既是難得的機遇，又是重大的挑戰. 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絡化、數字化、智能化、個性化、終身化等. 跟隨信息化背景下教育行業的發展和改革方向，文章基于“互聯網+”條件和探究式教學模式，試著構建內外、上下互聯的“五環”混合式教學模式，包含“創設情境”“自主學習”“交流討論”“活動探索”“總結和反饋”5個教學環節，期望能促進數學教學模式的進一步研發.

高中數學“五環”混合式教學模式的研究背景

隨著信息技術的進步與發展，信息化時代的發展趨勢改變著教育行業的面貌與格局，可以說，教育行業信息化已成為不可逆轉的歷史潮流.

作為數學教師，首先要認清信息化背景下數學教育發展和改革的方向：其一，信息化技術在教育領域的應用已成必然，人工智能、大數據、云計算等新一代信息技術與數學教學的深度融合是未來信息化技術在教育領域的發展方向. 隨著這種融合的逐步深入，學生在教學中的主體地位將更加凸顯，教育信息化不僅增強學生自主學習、樂于交流的意識，而且驅動學生在后續長期的學習中學會自主教學規劃、自主教學組織、自主認知選擇等具體活動，這將回轉引導教師突破傳統教學模式的束縛，互轉推動教學模式的改革和創新. 其二，探究式教學模式將深化發展. 探究式教學模式是指學生在教師的指導下，通過以“自主、探究、合作”為特征的學習方式對當前教學內容中的主要知識點進行自主學習、深入探究及小組合作交流，從而較好地達到課程標準中關于認知目標和情感目標要求的一種教學模式. 可見，教師發揮主導作用和體現學生的主體地位是這種教學模式的基本特征，而且信息化技術的虛擬性、智能性、全球性、交互性與開放性將加大這種教學模式的應用優勢，尤其是多媒體應用軟件、大數據和云計算與這種教學模式的融合，能夠強化學生空間想象、獨立思考、交流表達、合作探索的能力，提高其應用意識和創新意識，這正是我們的課程目標之一.

其次，對信息化背景下中學數學教學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構建教育體系，在目前的教學環境下能獲得更高更有效的教學水平和教學質量.顯然，不同的區域、不同的學校、不同的教師在具體措施的實施細節上都有不同的觀點，但筆者認為，無論觀點如何，在目前的信息化背景下構建教育體系應該堅持以下幾個原則：（1）了解本地區域對信息化教學的接受程度，切不可亦步亦趨，在構建新型教學模式之前需要教師結合傳統教學模式和信息化技術進行實驗探索、綜合整理. （2）將信息化技術引進課堂，主要的行動目標是以教師為主導、以學生為主體，逐漸完成教學的自主化、個性化、差異化. （3）隨著信息化技術的高速發展，其在教育領域中的應用越來越廣泛，碎片化、可視化、非線性、結構化的學習方式開始普及，主要的技術形態需要教師不斷加強了解. （4）加強學生交流表達的能力，弱化時間和空間的限制，為學生提供豐富的信息資源.

以探究式教學模式為基礎，在構建教育體系的原則之下，筆者研究并提出了關于高中數學的“五環”混合式教學模式，旨在提供教學建議，為數學教學模式的探討與構建拋磚引玉.

高中數學“五環”混合式教學模式的具體內容

“五環”混合式教學模式的“五環”指“創設情境”“自主學習”“交流討論”“活動探索”“總結和反饋”5個教學環節. 此處需要說明的是，這5個教學環節的列隊并非指環節相互之間是獨立的，而是在信息化技術下，環節之間的聯系更加緊密，環節之間的滲透更深.

1. 創設情境

在課堂教學之前，教師可通過大數據、云計算等信息化技術多元、多角度收集元素創設情境，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，突破認識封閉;將學生在平臺上提出的問題或錯誤或建議歸類匯總，整理出與課程內容相關的教學資源創設情境，或整理出主題在課堂內展現，用于組織學生展開探究討論，拓展學生的思維. 另外，在情境創設或主題整理完成之后，由其引發的問題應具有啟發性，能引起學生深入思考和探究;引發的問題要與學習對象緊密相連，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. 自主學習

在“五環”混合式教學模式中，筆者認為，自主學習的習慣和意識的生成是對學生終身發展最有影響力的一個環節. 在這個環節中，自主學習內容主要分為線上和線下兩部分，呈現在課前、課內和課后. 具體來說，需要教師將教學內容分解、細化，明確各個知識點的呈現方式和時間，劃分給學生在不同起點和時間進行線上自主學習和線下自主學習. 再具體一點，自主學習主要包括以下三種情況：

第一種，以課前線上預習為主. 這種設計主要是要求學生按照教師確定的教學目標登錄互聯網平臺自主預習，自主預習的內容主要是：瀏覽并熟悉下一節課程的知識體系（由教師在線上提供），預覽課程內容和學習目標，熟悉相關的概念和課程的重難點，解答教師預習前提出的初階小問題，學生發現問題并提出問題記錄在平臺上.

第二種，以課內線下學習為主. 在教學過程中，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出來，在學生自主預習的基礎上啟發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. 這部分學習內容和操作活動主要在課堂之內線下完成. 這里需要說明一下，雖然以課內線下學習為主要方式，但是教師仍然可以將課內教學過程錄像并整理后上傳至互聯網平臺，可供教師、學生回顧討論，甚至為后期的教學評價做好奠基.

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

3. 交流討論

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

4. 活動探索

在目前的教學活動中，將實際問題轉化為數學模型（高中常見的數學模型有函數模型、數列模型、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. 在信息化技術引入課堂之后，這樣的解決途徑會有什么變化嗎？筆者認為，最大的變化應該是教學活動結構. 主要從以下兩個方面說明：

一是學生在教學活動中自主、主動探索的意識將增強、增多. 自主、主動探索是創新思維產生和發展的一個重要特征，這也是教師需要引導學生完成的一個教學目標. 雖說傳統的教學活動中仍有自主探索環節，但這主要是教師組織和開展的，并非來自學生的主動行為，這無法避免探索活動出自教師的視角，自然很難啟發和帶動有興趣、積極熱情的學習氛圍. 在信息化背景下，教師則可以設置活動主題，鼓勵學生相互合作設計探索活動，活動設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、增多學生自主或主動探索的意識，培養學生的創新思維;并通過探索活動的設計和輸出，培養學生獲取、處理、表達信息的能力.

二是教學活動更有針對性，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. 課堂教學亦是如此. 隨著信息資源的增加，師生可以選擇并利用的學科教學資源將不計其數;信息化技術的發展，使得師生互動的時間和機會越來越多，教師越能走進學生的世界，學生越能受到教師的引導. 在此基礎上，教師設計的活動探索方案將更有針對性，學生設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揮的引導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和發展是一種挑戰.

5. 總結和反饋

在傳統模式下，總結和反饋是針對學生的學習成果和教師的教學過程的，主要來自教師同行，缺乏多元性;而且是結果性總結，可以說是靜止的，缺乏時效性、動態性. 這是傳統的總結和反饋的兩大弊端. 信息化技術的引入，如教學過程支撐系統（TPS），對教學過程的記錄和處理，以及學生提出的建議或反饋，都可以通過信息化技術完成，使得教師得到的信息更加科學、真實、實時;而且信息化技術也會引領家長深度加入，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、實時地了解學生的學習情況、心理情況、生活情況等，這對后續的教學過程的調整是至關重要的信息之一.

結束語

在目前的信息化背景下，筆者認為教育發展和改革方向主要是信息化教學模式的應用、課程結構的改革等. 信息化技術的快速發展，帶給我們的不僅是機遇，還有挑戰. 我們在重視自身對信息化知識和技能的培養時，還要加強對學生信息化教育意識的建立.