網絡畫板提升中學生數學抽象核心素養調查分析

李遠明

[摘? ?要]文章采用問卷調查法，結合抽象理論，模擬抽象理論測試環境，對L市M中學采用網絡畫板教學和傳統模式（粉筆或PPT）教學的師生進行問卷調查，探討其對提升中學生數學抽象核心素養的有效性，并在此基礎上對提升策略給出合理的建議。

[關鍵詞]中學生;數學抽象核心素養;提升策略;網絡畫板

[中圖分類號]? ?G633.6? ? ? ? [文獻標識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2021）09-0030-02

隨著社會的發展，教學要主動適應數字化、信息化。網絡畫板（以互聯網為載體，實現多平臺資源分享的互聯網動態數學工具）逐漸進入現代教育教學中，輔助教學成了現代教育的重要組成部分，其結合“互聯網+”的優勢，能夠有效幫助學生跨越抽象能力的三個階段，做到有效輔助課堂完成動態分析處理，實現抽象變形象、冗雜化基礎等轉變。

一、研究目的

本文目的是驗證教師使用網絡畫板教學對中學生數學抽象核心素養的提升是否有效，進而探索培養數學抽象核心素養的有效途徑，為數學教學方式提出可行性意見，對新時代的數學核心素養培養提出合理建議，促進數學人才的高速高效形成，進而提升學生的邏輯思維能力和數學抽象能力。

二、調查概況

本文選取L市M中學初中生為研究對象，期間進行多次小規模和一次大規模調查。2018年11月，對M中學學生多次分別進行了問卷Ⅰ（網絡畫板對中學生數學抽象核心素養的提升度）和問卷Ⅱ（傳統模式教學對中學生數學抽象核心素養的提升度）的小規模調查，共回收有效問卷60份。2018年12月，對M中學學生進行大規模問卷調查，累計共回收有效問卷263份（問卷Ⅰ-131份;問卷Ⅱ-132份）。調查階段共發放問卷350份，回收問卷300份，問卷回收率85.7%，其中有效問卷263份，問卷有效回收率87.7%（有少部分高中同學參與），數據采集匯歷時2個月。本研究采用SPSS 21.0進行數據統計分析。

三、調查問卷數據分析

（一）調查問卷信效度分析

信度分析采用Cronbachs α系數法檢測，對評價量表的穩定性及內部一致性，即當Cronbachs α系數大于0.7，說明樣本數據內部一致性較好，且其數值越接近1，表明該量表信度越高。實際測得問卷I在抽象概念學習方面的提升的α系數為0.901、在抽象幾何學習方面的提升的α系數為0.898、在抽象模型建立方面的提升的α系數為0.970，整體的α系數為0.924。各個因子信度系數都處于高信度α系數，整體看來處于高信度α系數。實際測得問卷II，在抽象概念學習方面的提升的α系數為0.932、在抽象幾何學習方面的提升的α系數為0.926、在抽象模型建立方面的提升的α系數為0.902，整體的α系數為0.960。說明研究量表內部一致性程度較高。

在效度檢驗環節，一方面，在量表開發流程中借鑒了國內外學者的權威相關測量量表，并通過深度訪談等形式廣泛吸取一線教師和網絡畫板教研員等資深專家學者的意見，對量表測項的合理性、語言表述的清晰度等相關問題進行嚴謹論證，最終修訂并形成了四個部分19個問題的問卷Ⅰ和問卷Ⅱ。該問卷將基本信息部分、抽象數學概念學習方面的提升（3個子指標）、抽象幾何學習方面的提升（2個子指標）、模型建立方面的提升（3個子指標）等四個大指標19個子指標形成問卷，以期使其具備理想的內容效度。另一方面，還采用收斂效度檢驗量表的構建效度，即在收斂效度檢驗環節采用Kaiser-Meyer-Olkin（KMO）檢驗和Bartletts球形檢驗。在此，樣本數據KMO統計量均大于0.85（問卷I的 KMO值為0.860，問卷II 的KMO值為0.888），且Bartletts檢驗顯著性概率Sig約為0.000，小于0.005，均已達到顯著性水平，效果良好，說明變量間相關項較適合進行因子分析。綜上，問卷調查設計具有較高的信效度，支持進一步的數據分析。

（二）調查問卷相關性分析

數學抽象核心素養的提升由三個變量各個問題總得分的平均值決定，培養方式由網絡畫板和傳統模式兩種教學方式各自總得分決定。從Pearson相關分析得知，數學抽象核心素養的提升和培養模式間的相關系數為0.945**，且在0.01 水平（雙側）上顯著相關。可以得出，網絡畫板和傳統模式教學在數學抽象核心素養提升上具有極強的相關性。

對于三個提升因子（在抽象概念學習方面的提升、在抽象幾何學習方面的提升、在抽象模型建立方面的提升），將提升因子得分除以該項題目數量后，作為自變量。將提升總得分除以問卷題目數量（14個題目）作為因變量，再對兩個變量進行相關性分析，結果見表1。

通過以上分析可以得知，在抽象概念學習方面的提升、在抽象幾何學習方面的提升、在抽象模型建立方面的提升與網絡畫板對抽象核心素養的提升上的相關系數分別是0.929、0.932和0.918，三個提升因子均具有極顯著的相關性。

（三）t檢驗分析

根據問卷I、問卷II得到網絡畫板和傳統模式教學對數學抽象核心素養提升的問卷分數，研究總得分均值是否存在顯著性差異。將兩類得分數據看作來自兩個近似服從正態分布的總體的隨機獨立樣本，采用兩獨立樣本t檢驗的方法進行分析。

由表2可知，網絡畫板教學得分均值為51.24，傳統模式教學得分均值為43.52，使用PPT的學生素養得分平均值與使用網絡畫板學生素養得分平均值有較大差距，使用網絡畫板教學時學生的數學抽象核心素養得分比使用傳統模式教學時更理想。由表3可知，該檢驗的F統計量的觀測值為46.437，對應的概率p-值約為0.000，小于顯著性水平0.005，方差相等。此時的t值為6.014，對應的概率p-值約為0.000，則可以認為網絡畫板教學下和傳統模式教學下的學生素養得分兩總體方差有顯著差異。從表3中兩總體均值差的95%置信區間的上限和下限可知兩置信區間均不跨零，也從另一角度證實了上述結論。即網絡畫板教學下與傳統模式教學下的學生數學抽象核心素養得分有顯著差異，可以認為使用網絡畫板教學有利于中學生的數學抽象核心素養提升。

四、調查結論及建議

（一）對調查問卷的統計結果進行分析得出的結論

1.網絡畫板對學生數學抽象核心素養具有一定的提升作用。網絡畫板教學與學生數學抽象核心素養具有極強的相關性，相比傳統模式教學有明顯提升。同時，信息化教學3.0將是未來教學的主要方式，網絡畫板激發了學生對數學的興趣，避免了傳統模式教學的枯燥和單一，契合數學核心素養培養總目標。

2.網絡畫板對學生數學抽象核心素養提升具有不全面性。網絡畫板對抽象概念學習、抽象幾何學習有較大提升作用，對抽象模型建立提升幅度較小（對學生幫助較小）。學生在數學認知、學習、鞏固和實際應用等方面存在薄弱環節，數學思維簡單、方式機械，間接導致網絡畫板難以有效提升該部分學生數學抽象核心素養。

3.學生認可網絡畫板對數學抽象核心素養的提升效應。學生的興趣外加主動應用網絡畫板解決實際問題，促使其內在動機的形成，提高其對學習數學的積極性。

（二）對研究及中學生數學核心素養培養的建議

1.多方面利用網絡畫板將數學知識可視化展現，全面提升學生數學抽象核心素養。網絡畫板結合超級畫板、幾何畫板，集幾何繪圖、數學分析和旋轉變換為一體，將數學知識進行形象化展現，促進學生對抽象數學的理解。

2.多利用網絡畫板進行數學建模思想的訓練。現代信息技術手段（網絡畫板）逐漸進入數學教學中，與數學抽象核心素養具有極強的相關性，相比傳統模式教學具有明顯優勢。

3.培養數學美感。網絡畫板充分展現數學美，吸引學生注意力。網絡畫板的形象化演示使學生數學思維更加靈活，學生容易接受就能夠有好的效果。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

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[3]? 薛薇.統計分析與SPSS的應用（第四版）[M].北京：中國人民大學出版社，2016.

（責任編輯? ? 黃諾依）