核心素養為導向建設高中數學數字化教學資源的研究

努爾麥麥江·阿布都吾甫 木尼拉·麥麥提艾力

摘? ?要：在教育信息化時代中，單一化、靜態化的傳統高中數學教學模式已無法滿足時代發展對學生發展的需求，需要構建內容豐富、知識載體多樣、數學文化濃厚的知識體系。建設高中數學數字化資源是發展學生的核心素養的最有效的途徑之一。

關鍵詞：核心素養；數字化教學資源；高中數學；問題解決

核心素養為導向的高中數學課程教學把發展學生的核心素養作為根本目標，結合數學抽象、邏輯推理、直觀想象、數據分析、數學運算、數學建模六個數學學科的核心素養，以問題解決為主要方向，提升課堂教學效率，最終實現高中數學教學的整體性進步和發展，完善高中數學教學體系。在這些過程中，學生需要內容豐富、知識載體多樣、數學文化濃厚的知識體系。建設高中數學數字化資源是發展學生的核心素養的最有效的途徑之一。

1? 建設高中數學數字化教學資源的緊迫性及必要性

數字化教學資源的特點是具有很強的系統性、延展性。基于數學高度的抽象性，數字化教學資源建設從課程資源的深度和廣度來講，能夠最大限度地融合、吸收有價值且能被數學課程教學利用的各類資源，以各種音視頻、動畫、動態形成等直觀的形式展現給師生，很大程度上能夠讓學生的認知結構與知識結構高度吻合，實現數學教學效果最優化。

從學生的核心素養來講，數字化教學資源很大程度上有助于學生形成個人發展及適應社會必需的關鍵能力及思維品質。具體從學生的自主性、社會性、文化性出發，引導學生學會學習、健康生活；形成責任擔當、實踐創新的品質；養成科學精神、人文底蘊的習慣。同時，數學數字化教學資源及平臺對學生形成創新意識和應用意識提供堅實的基礎。

綜上所述，建設高中數學數字化教學資源能夠鍛煉學生獨立思考、學會思考的能力；有助于啟發學生的概念性思維，提高問題解決能力；有助于激勵學生進行自我監控、自我測試、自我檢查、自我反思等活動，為學生創造了舒適的，基于資源、情境、協作的學習環境，充分體現了“教師主導—學生主體”的現代教學理念[ 1 ]；更重要的是發展核心素養為導向的數學課程教學，讓數學學習獲得跨維度的發展。

2? 核心概念界定

2.1? ?數字化教學資源

數字化教學資源主要是指通過數字化手段處理，可以被教育信息化中利用的教學資源。具體來講是利用數字化技術將課程與教學有關的素材處理成文本、音視頻、動態生成等信息存貯到一定的數字化平臺，基于信息化的媒介能為教育教學服務的教學資源。隨著新一輪基礎教育改革的推進，數字化教學資源的作用越來越突出，對教師和學生帶來了諸多的機遇。數字化教學資源是教育發展改革的產物，也是教育發展的必然要求。

數字化教學資源的本質特征是利用數字化技術促進學生的核心素養，進而讓學生全面發展。具體來講在教學實施中促進學生的“學”與教師的“教”。教學實施中，能被課程與教學利用的數字化資源主要包括學科網站、專題學習平臺、數字化網絡課程資源及各種試題庫、素材庫、課件庫等學習資源庫。

新形勢下，數字化教學資源的應用于實踐關系到每一名教育工作者與學習者的信息化素養，也是必備的基本能力，加強數字化教學資源的建設與拓展最終的目的是優化教學效果，實現學生的全面發展。

2.2? 數字化教學資源在培養學生問題解決能力中的作用

問題解決的實質是主體在問題情境中進行探索，使問題的初始狀態順利轉化成目標狀態中表現出來的思維品質與思維過程。從另外一個角度來講，問題解決是以一定的目標為基準，通過自主探究、獨立思考等方式使問題得以解決的過程中表現出來的思維過程。由此可見，培養學生的問題解決能力主要是給學生提供足夠豐富的資源與廣闊地問題情境。數字化教學資源能夠讓學生的認知結構與問題情境更直觀有效地鏈接在一起，促使學生能夠從具體的形象思維過度到抽象的邏輯思維，逐漸形成觀察比較、分類、分析、綜合及概括等思維過程。數字化教學資源在培養學生問題解決能力中的特殊優勢表現在以下幾個維度：

{1}有數字化教學資源搭建的數字化教學資源平臺更加匯聚優秀的教學資源，并便于獲取、共享。同時，能夠為師生塑造良好的溝通環境，節省時間、方便快捷、教學相長，促進交流，提升教學整體水平。

{2}問題解決具有形成周期較長，內在邏輯及要求較高等特點。完備的數字化教學資源體系容易形成系統性的問題情境，最大限度給學習者與研究者提供更好地學習環境，滿足共性及個性的個體需求，進而為問題解決提供了完整必需的支持。

{3}從學生的認知角度來講，數字化教學資源在學習和研究中充當了“工具”的作用，師生根據自身的特點進行自我監控、自我檢測、自我反思等操作；同時，借助于系統的反饋，及時調整學習模式及計劃，優化學習與教學效果。由此可見，數字化教學資源對師生的學習研究提供了強大的保障，尤其對培養學生問題解決能力提供了有力的問題情境。這無疑與培養學生的核心素養高度吻合。在教育信息化的時代背景下，為學生的個人發展及適應社會提供了有力的支持。

2.3? 核心素養

{1}學生的核心素養

學生的核心素養主要是指以培養全面發展的人為核心，分為文化基礎、自主發展、社會參與三個方面。綜合表現為學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新、人文底蘊、科學精神六大素養。

{2}數學學科核心素養

《普通高中數學課程標準（2017年版2020年修訂版）》，以下簡稱“標準”?！皹藴省睂祵W學科核心素養給出了明確的定義。數學學科核心素養是數學課程目標的集中體現，是具有數學基本特征的、適應個人終身發展和社會發展需要的人的關鍵能力與思維品質。數學學科核心素養包括：數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數學運算和數據分析[ 2 ]。這些數學學科核心素養既有獨立性，又相互交融，形成一個有機整體。

2.4? 數學學科核心素養的三個主要特征

{1}綜合性。數學核心素養的綜合性主要是指數學基礎知識、基本技能、基本思想、基本活動經驗、數學思考和數學態度等的綜合體現。數學的“四基”“四能”可以體現數學核心素養的外在涵義。

{2}階段性。數學核心素養的階段性主要是指六個核心素養分別在不同階段循序漸進地形成及培養；同時也是體現思維品質不同的表現水平及形式。

{3}持久性。數學核心素養的持久性主要是指對學生的核心素養的長期的影響及遷移過程。持久性可以較好地解析數學學科核心素養及學生的核心素養之間的辯證關系，長期伴隨著學生的學習實踐。

3? 數學數字化教學資源的現狀及突出問題

3.1? 數字化教學資源建設方面主要強調教師“教”的活動

教育信息化時代的來臨，數學數字化教學資源的建設主要凸出教師的“教”，目的更多是為了給教師的講授、課程教學提供便捷，一定程度上忽略了學生的“學”。建設數字化教學體系時，更多考慮教師的操作技能、對設備熟練的程度及應用方面，很少考慮數學數字化教學資源的內涵、載體有沒有體現學習的主體，學生的接受能力及認知發展水平。從具體教學實踐來看，現有的數學數字化教學資源的應用于實踐僅僅停留在有限的課堂教學中，未能把課前、課中、課后有機銜接在一起，對于學生核心素養發展基本上沒什么積極的作用。這樣一來，很大程度上忽略了數字化教學資源的本質特征，對啟發學生的思維、激發學生的興趣基本起不到什么作用，同時對培養學生問題解決能力及思維的發展關注很少。

3.2? 數字化教學資源應用實踐方面主要針對教師的使用

在應用實踐方面，目前更多的包括試題庫、課件庫、教學素材庫等數學數字化資源主要參考使用對象是教師，但是教師仍然覺得數字化教學資源開發不夠。由此可以深度分析其中的原因得出以下結論。一是教學設計既具有科學性亦具有藝術性，教師個性化地設計需求及理念難以滿足，更不用說體現學生的個體差異。二是試題庫、教學素材庫、課件庫等數字化教學資源沒能及時更新，難以跟上一波又一波的課程教育改革的要求，資源的開發力度也沒能跟上課程及教材內容的變化，導致數字化教學資源不夠充分。

教師在課堂教學中應用數字化教學資源可能僅僅停留在較快地完成教學任務而不是有效達成教學目標；數字化教學資源中的硬件可能充當演示工具，未能與學生的知識邏輯與認知相吻合；在教學實施中數字化教學資源可能僅僅作為一種教學媒介，未能發揮其本質屬性。

3.3? 數字化教學資源形態方面整體融合性不強

從現有的高中數學數字化教學資源形態來看，未能發現突出學生為主體的理念；也未能將多種形式的數字化教學資源有機結合。從類型上看教材素材庫、試題庫、課件庫等軟性資源種類繁多，未能形成一一對應，也未能形成系統的連貫性。數字化教學資源的開發及整合應當依據學生的需求，形成整體性較強的資源平臺，滿足不同學生的個性化需求。同時，移動學習工具全面普遍的環境下，數字化教學資源更應突出系統性、完備性、融合性，至少包含智能化、網絡化、可篩選等多種教學資源。根據建構主義理論不難看出，多樣化、多種分解化的資源體系更能幫助學生更好地主動獲取知識，提升各種技能。尤其對學生而言，如果多種多樣、系統完備的資源平臺相互交叉，更能培養學生主觀能動性，更能培養學生自主學習能力，而不是成為被動的接受者。

4? 數學數字化教學資源在高中教學中設計與運用路徑

在設計數學數字化教學資源時，把問題解決作為主要方向，根據問題解決的實質內涵、建構主義理論及信息加工數字化處理等方式對學習者的需求及環境進行深度分析；同時，結合數學數字化教學資源的特征設計教學素材庫、試題庫、課件庫等有機銜接，整合成數字化教學平臺，優化學習效果。數學數字化教學資源的設計與運用路徑應該具有以下幾方面的本質特征。

4.1? 堅持“學生中心、產出導向、持續改進”（以下簡稱OBE）基本理念，設計系統完備的數學數字化教學資源。

新一輪核心素養為導向的基礎教育改革理念的具體體現為OBE，數學教學過程強調由教師的“教”徹底轉變成學生的“學”；從技能教育轉變成核心素養教育；從終結性評價轉變成過程性評價。因此，在這一教學理念的指導下，作為學習載體的數字化教學資源的配置應由適應教師徹底轉變成學生中心。具體來講數字化教學資源的設計應以學生的現實為背景、接受能力為核心標準，不斷嘗試運用、持續改進，不斷滿足學生共性及個性的學習需求，體現、尊重學生的學習方式、興趣、情感等因素，必須為學生的“數學化與再創造”提供良好的數字化學習環境。

學習者在培養問題解決能力過程中，需在恰當真實的情境中進行數學化，積累直接經驗，借助數學數字化教學資源進行建構，立足于每一個目標支撐點，優化學習效果。如在進行“圓錐曲線專題”教學時，可以利用其現實背景及數學文化元素，以學為中心設計出相應的數字化教學資源（課件庫、教學素材庫等），突出問題驅動（PBL）、合作交流、應用拓展等支持學習活動。

4.2? 堅持構建動態生成性數學數字化教學資源。

提升學生的核心素養、問題解決皆是動態生成的過程，數學數字化教學資源的建設也應該符合動態生成性原則。如果數學教學中僅僅依靠靜態的資源庫（素材、課件、試題庫等）是遠遠不夠的。學習的主體是有思維、有活力的學生，不同時代、不同學段的學生的思維、需求一直在變，所以數字化教學資源切不可以不變應萬變。傳統的靜態的資源主要充當演示的作用，學生只能被動接受，感受比較單一，無法體會資源配置的意圖及目的，從而無法做到學有所獲。動態生成性數字化資源可以根據學生思維需求、不同層次的個性需要、不同背景的學習氣氛實現動態調整、監測、篩選及適應。這樣的資源不僅有較大的更新及發展空間，更重要的是學生能夠主動參與、積累直接經驗，使數學課堂教學更具有吸引力。

4.3? 數學數字化教學資源建設必須堅持協作性原則。

數字化教學資源設計本身具有復雜性和綜合性，需要學校、科技企業、專業技術人員的協作參與。學校牽頭與科技企業頂層設計，創設保障條件，形成優勢互補，進一步引導學科教師根據“標準”、學情、教材內容及本土優勢對每一塊內容設計及開發相應的數學數字化教學資源。教學素材的選擇與配置、平臺建設、技術支持必須有機結合在一起，這樣可以解決數字化教學資源與教學“脫節”的問題。學科教師、學生、技術人員需不斷動態調整數字化教學資源的匹配度和使用率，實時檢測資源的有效性。對于已有的數字化教學資源也要不斷進行重構，以學生為中心，利用數學數字化教學資源在創設數學情境、引發數學思考、加工處理信息等方面的優勢，不斷改進資源的匹配度，再加工、再組織，強化數字化教學資源的合理有效性，進一步培養學生的問題解決能力，提升學生的核心素養。

5? 結語

構建數字化教學資源及平臺能夠最大限度地滿足學生個性化學習需求，可以利用數字化教學資源便捷的整合、分析、反饋功能對數學教學設計到過程實施及教學效果都做到有效檢測及反饋。學生在學習過程中能夠進行自我檢測、自我監控，及時掌握認知的形成過程。同時，數學數字化教學資源須突出資源的現實性原則，堅決不能脫離學生的學習實踐及生活實踐。如果失去了現實性，對學生學習策略的實現、探究能力的培養也不能提供必要的支持。這樣導致學生無法形成對資源的選擇、篩選、分配、整理、分析、應用的關鍵能力，無法利用數學數字化教學資源進行有效學習。解決現有的數學數字化教學資源不足的問題，可以發揮動態生成性的數字化教學資源的作用。盡可能讓每一個學習者參與其中，并成為知識、信息的貢獻者、建設者；并可以根據自身的情況，不斷調整學習方式及計劃，動態性地調整學習內容，實時監控學習狀況，不斷重構、交流反思，進而形成較強的問題解決能力，提升自身的核心素養。

參考文獻：

［1］ 王娜，張虹.基于數字化平臺的寫作動機與能力實證研究[J].外語電化教學，2012（3）：36-41.

［2］ 中華人民共和國教育部.普通高中數學課程標準（2017年版2020年修訂版）[S].北京：人民教育出版社，2020.