新媒體融合背景下提高中學生數學自主學習能力的實踐

花新礦 龐詩婷

【摘要】本文闡述新媒體與教學深度融合的五個基本原則，結合影響學生自主學習能力的因素以及評價自主學習能力的四個維度，提出四條新媒體與教學融合以提升學生自主學習能力的途徑：一是整合文獻、視頻等資源創設自主學習情境，提升學生認知策略；二是善用GeoGebra等軟件創設自主探究平臺，優化學生元認知策略；三是活用多媒體優化教學環節，增強學生自主學習動機；四是巧用微課延伸課堂因材施教，提升學生資源管理策略。

【關鍵詞】新媒體 自主學習能力 高中數學 教學研究

【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2023）26-0099-05

《普通高中數學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）提出，應充分利用網絡信息技術，使學生能夠積極開展自主學習和探索。核心素養強調培養學生終身學習能力和自主學習能力，更有學者指出，學生自主學習能力中的反思性思考和自主性行動，是學生核心素養下關鍵能力的基礎和核心。5G技術下的新媒體時代是一個信息爆炸式增長、資源豐富且工具繁多的時代，新媒體有哪些特性、如何在教學中發揮新媒體的優勢培養中學生的自主學習能力，亟待深入探討。

一、研究背景

自主學習能力指學習者在真實復雜的社會情境中能自覺使用反思、批判等高階思維和認知策略解決復雜問題，以達成個體及社會性發展目標的一種能力，是一種可持續發展的終身學習能力。學生自主學習能力并非學生個人獨自學習的能力，而是學生在教師的輔助下或者在外部環境的作用下產生學習動機，自覺地確立學習目標，自主選擇學習內容，探尋學習策略并自我監控學習過程，反饋學習效果并自我評價調節的一種能力。

有知名學者提出，自主學習能力是核心素養體系建構的最佳切入點，是諸多關鍵能力的核心和本質。《課程標準》也多次強調發展自主學習的能力。但目前的高中數學課堂教學仍以教師問學生答為主，留給學生思考與提問的時間并不多，學生缺少思考問題、提出問題、解決問題的機會，導致難以激發學習興趣，難以發展自主學習能力。影響學生自主學習能力的因素主要存在外部環境因素和內部因素，外部因素主要為教師的教學方式方法、態度，內部因素則為學生的學習動機和學習策略，其中學習策略包括認知策略、元認知策略、資源管理策略等。針對學生內部因素，評價學生自主學習能力主要從認知策略使用、元認知策略使用、資源管理策略使用和學習動機等四個維度入手，并突出其中的批判性思維能力、反思性行動以及自我驅動實踐能力。

本文從新媒體融合背景出發，提出新媒體與教學深度融合以提升學生自主學習能力的四種途徑，有針對性地從各個教學環節入手，展示多媒體技術優化課堂教學的實踐案例，探索提升學生數學自主學習能力的途徑。

二、新媒體的特性及融入課堂教學的原則

新媒體是一個相對且寬泛的概念，它是相對于報刊、廣播電視等傳統媒體而言的新媒體形態，前者主要以文字、音頻或者局限播放視頻為主，其發布者比較局限，傳播者與接受者缺乏對話交流，缺乏交互性；后者主要以電腦、手機和數字電視為終端，將文字、音頻、視頻個性化融合，尤其5G技術時代網絡傳播速度加快，視頻成為新的傳播信息主流，且人人皆可以成為信息的發布者，人人皆可成為接受者和傳播者，可以實現無數傳播者與接受者對等交流、個性化交流。這種形式多樣化、傳播內容個性化、傳播即時交互化正是新媒體區別于傳統媒體的顯著特征，這些特征也為教學的發展提供了很多新的可能。但是新媒體的形式多樣化、內容個性化，尤其是短視頻帶來的信息暴增，使得信息獲取渠道更多，這也意味著獲取和篩選信息的難度增加，傳播的及時交互性也容易讓人深陷其中而喪失對時間和現實生活的正確感知。可見，新媒體是一把雙刃劍，如何發揮這把雙刃劍的優勢服務課堂教學，將其與日常課堂有機結合甚至是深度融合，筆者結合新課改的教育教學理念和一線教學經驗，并在同行研究的基礎上提出以下五個新媒體與課堂融合的基本原則。

首先是目的性原則。新媒體的使用要緊緊圍繞課堂的教學目標、教學重難點以及教學的每個環節，為滿足某個需求而使用，做到有的放矢。例如在立體幾何正方體的截面圖形這一課中，為培養學生的空間想象能力，突破傳統教學中學生無法想象出截面圖形這一難點，教師可以借助多媒體制作動畫視頻，動態、多角度展示圖形。

其次是輔助性原則。新媒體教學應遵循教育教學的基本理念，以學生為主體，以教師為主導，媒體扮演的只是輔助角色，切不可喧賓奪主。教師在教學設計的時候應該充分結合學生的學習需求，巧妙利用新媒體的不同特性輔助教學，無論是概念引入、概念生成、概念深化，還是概念應用提高環節都不應該不加思考地運用多媒體，而應結合適當的教學方法或者教學技巧，明確什么時候使用多媒體、由誰來使用多媒體、怎么操作、操作時間多長等，明確這些問題方可保證在新媒體使用過程中凸顯學生學習的主體性。

再次是最優化原則。多媒體支持下的教學效果最優化應該是教學實際、教師、學生、多媒體多方交互作用，最終達成一個較為理想的組合。例如在情境引入環節，教師可以選擇播放視頻導入，也可以直接展示文字描述導入，哪種方法更佳還需結合教學內容以及學生情況、教師個人教學特點進行綜合分析和選擇，尤其是數學教學更注重學生思維層面的體驗，有聲有色的視頻并非一定比文字更優。

然后是實踐性原則。實踐是檢驗真理的唯一標準。判斷新媒體使用是否合理、恰當，應以實踐反饋為依據，在實踐中不斷改進、優化。同時，教學過程應該重視學生基本活動經驗的積累，讓學生盡可能去操作、去實踐，而非被動地通過視聽等途徑獲取信息。將思維外化于行，方能內化于心。

最后是反饋性原則。新媒體融合的課堂教學一方面應注重學生的主觀感受，教師應以學生的課堂反映為主要依據，如從學生的眼神、表達或者是練習等獲取反饋信息，關注學生的感受，重視課堂的動態生成，及時調整課堂教學方法。另一方面，在課堂結束之后教師還應從學生作業或與學生交流過程中了解學生對知識、方法的掌握程度，了解課堂教學中存在的不足，進而調控教學過程，更換信息傳輸方式，建立積極的評價反饋機制，不斷改進教學，提高教學水平。

三、新媒體輔助下培養學生自主學習能力的策略及案例分析

（一）整合文獻、視頻等資源創造自主學習情境，提升學生的認知策略

學生認知策略包括低階的復述、聯系策略以及高階的組織、批判性思維策略，能自如地運用這些策略是學生發展自主學習能力的先決條件。新媒體的特征之一是具有豐富的文本、視頻等資源，且這些資源具有很強的時效性。教師可以充分利用新媒體的這一特性輔助學生課前預習，比如喚醒知識儲備、情感儲備等為概念教學鋪墊，在明確教學目標和教學任務之后，將相關的文獻或者視頻整合，上傳到網盤或者班級希沃電腦，并設置驅動問題，組織學生以小組合作的形式進行課前學習。一方面可以拓展學生的知識面，增加學生的知識儲備；另一方面可以使學生在驅動問題的引導下思考，調動學生運用復述策略和聯系策略；與此同時，學生小組組織交流辨析，在辨析的過程中進一步獲取資源進行再思考、再創造，這一過程能夠強化學生的高階組織以及批判性思維。下面以平面向量大單元課前學習為例展開論述。

1.整合資源，設置驅動型問題

師生活動：教師課前研讀《課程標準》，明確《課程標準》對學生平面向量學習的要求，研讀相關史料，并篩選一些符合學生認知且兼具趣味性的文獻、視頻，如某微信公眾號的文章《向量的歷史（上）》《向量的歷史（下）》、某網站的視頻學習資料《從亞里士多德到哈密頓：向量歷史》等。教師把公眾號和視頻學習網站的鏈接發送給學生，并拷貝一份到班級多媒體設備上供周末留校的學生自主學習。

2.以驅動問題為導向，學生自主研讀、思考、交流

教師結合文本閱讀材料和視頻，提出以下驅動問題。

驅動問題1：向量的概念是哪一年由誰提出來的？

驅動問題2：向量的發展經歷了哪幾個階段？

驅動問題3：向量坐標化經歷了哪幾個階段？

驅動問題4：數量積的起源、向量積的發展經歷了哪幾個階段？

驅動問題5：了解了向量的發展史，你對本章平面向量的學習有哪些期待？

教師在班級QQ群公布驅動問題，把學生分組，每個小組建立QQ群，在自主學習文本或者視頻的過程中，小組成員可以隨時隨地在線交流討論，有疑問的學生還可以在互聯網獲取更多的信息，對其中某個點感興趣想更深入研究的學生也可自行追加檢索，甚至在小組QQ群里分享學習成果。學生在小組群內針對驅動問題展開討論，觀點碰撞，思維發散，再提煉整合成問題的答案。

3.課堂組織分享、討論、辨析活動

教師在課堂上組織小組分享驅動問題的答案，小組派代表上臺分享組內見解，其他小組提出不同見解或質疑，教師組織辯論，在恰當的時機給予肯定、鼓勵。分享結束之后，趁著學生學習討論的熱情持續高漲，教師提出章節學習的大前提、大背景和大概念，進而開啟本章的學習。

根據以往的教學經驗，學生的向量學習熱情不高，學習效果往往達不到預期，主要原因是一直以來學生接觸得比較多的是一維的實數，而向量是二維概念，包括大小和方向兩個維度，比較抽象，雖然學生在物理學習中接觸了速度、位移和力等矢量的例子，但是數學中的向量既有幾何表示又有坐標表示，作為溝通幾何與代數的橋梁，向量的多元性以及抽象性決定了向量學習是具有一定難度的。本案例教師在課前對學生進行分組，在新媒體的輔助下為學生提供學習資料，并設計驅動問題，讓學生了解向量的起源與發展，感受向量產生的必要性及其作為工具的優越性，使學生在思辨與組織答案的過程中，對向量的概念有初步的認識，情感烘托、知識鋪墊水到渠成。這比教師在課堂上直接展示向量發展史或直接告訴學生向量的重要性的教學效果要好得多。

（二）善用GeoGebra等軟件創設自主探究平臺，優化學生的元認知策略

提升學生自主學習能力，最核心的環節在于促進學生使用元認知策略。元認知是對自身認知的認知，即反省認知，元認知策略指的是學生對自己的認知過程的有效監控和調節，包括對自身知識行為和思維的認識、反思，并進行監控和管理。信息技術的發展使得很多教學軟件應運而生，比如GeoGebra軟件可以動態生成幾何圖形，是解決立體幾何、解析幾何等問題的利器。教師可以充分利用新媒體的動態可視化特性將學生內隱的認知外顯化，進而優化學生的元認知策略運用。下面以教學探究圓錐曲線中的定點、定值問題規律為例展開論述。

教師充分利用GeoGebra軟件的動態生成特性，結合教學目標，讓學生在代數運算的基礎上，借助GeoGebra將定點問題可視化，同時在操作軟件的過程中發現規律，自然而然地提出新的問題，發展發現問題、提出問題等高階思維能力。以下是本節實踐探究課的教學流程（如圖1所示）。

1.實例引入，精心設問

教師給出引例如下。

直線l：y=kx+m與橢圓C：[x24]+[y23]=1交于A、B，以A、B為直徑的圓過橢圓C的右頂點M。求證：l過定點。

師生共同分析題目。教師引導學生動手操作，運算求解。學生自主運算求解，教師從旁指導。學生小組派代表利用希沃視頻展臺展示解題思路和計算過程。

教師點評之后提出進一步探究的問題：我們從代數角度求證了這個問題，你能從幾何角度畫出相應圖形嗎？如何從幾何角度給出證明或驗證？

2.GeoGebra動態演示完善認知

教師示范運用GeoGebra軟件動態展示圖形（如下頁圖2所示），學生觀察并思考。

3.提出問題，實驗操作

教師追問學生，學生思考并提出探究問題1，即把點M推廣到橢圓上任意一點，其余條件保持不變，直線AB是否仍過定點？教師讓兩名學生代表上臺逐步操作驗證，其他學生觀察。

經過探究實驗，得出結論：M為橢圓[x24]+[y23]=1上任意一點，A、B為橢圓上兩個動點，若kMA·kMB=-1，則直線AB恒過定點。師生再一起從代數角度展開證明。

4.提出深入問題再次探究

教師鼓勵學生將問題的條件一般化，學生提出新的探究問題2：上述結論是否對任意一個橢圓都成立？并繼續派兩名代表上臺操作。

經過探究實驗，得出結論：M為橢圓[x2a2]+[y2b2]=1上任意一點，A、B為橢圓上兩個動點，若kMA·kMB=-1，則直線AB恒過定點。

師生再將問題條件一般化，提出探究問題3：該結論對雙曲線、拋物線是否也成立？師生再次操作驗證。

5.提煉模型，成果應用

教師引導學生用數學語言將探究結果表示成一般結論：M為圓錐曲線上任意一點，A、B為圓錐曲線上兩個動點，若kMA·kMB=-1，則直線AB恒過定點。并給出課后作業：已知拋物線[y2=2px]（[p>0]），直線l過拋物線與拋物線交于A、B兩點，以AB為直徑的圓過拋物線定點，求證：直線AB過定點。

圓錐曲線中存在大量的定點、定值問題，傳統教學中教師往往注重教學解題思路和運算技巧，忽視探究解題背后的規律，導致學生只知道機械地做題，認知存在局限，無法窺視這類題型的原貌以致對其本質半知半解，缺乏反思性思考。本節探究課師生共同操作GeoGebra軟件逐步探究規律，通過動態展示揭示規律，使得規律一目了然。學生不僅探究了這類直線過定點問題，還能自主提出進一步探究的問題并進行操作探究，得出結論后的變式就水到渠成了。學生的邏輯思維得到了建構和完善，認知得到了拓展和升華，充分感受到了知識生成的魅力，學習熱情高漲。值得一提的是，教師在實際操作過程中應盡量創造條件，讓每名學生都能動手操作、實踐體驗。

（三）活用多媒體優化各教學環節，增強學生的自主學習動機

學生自主學習動機是影響學生自主學習行為的關鍵非智力因素，分為外部動機和內部動機。外部動機主要來源于外界獎勵、競爭或他人評價，內部動機則來自學生對事物的好奇或挑戰、自我效能感以及歸因。課堂教學中，教師可以利用圖片、動畫補充趣味性知識，或讓課堂形式多樣化，在學生思維的最近發展區設置問題串，激發學生的求知欲；還可以利用多媒體隨機點名，給予每名學生展示的機會，靈活使用希沃視頻展臺，即時展示學生的優秀解答，給予學生肯定，使學生建立課堂積極行為條件反射。

在概念形成環節，教師應給予學生自主探索的空間，適當借助多媒體模擬實驗，增強學生的體驗。如教學概率的概念，教師可以在學生分組拋硬幣之后，利用計算機設置模擬拋硬幣實驗，讓學生模擬拋硬幣1 000次甚至10 000次，突破實際操作中人為無法短期拋硬幣無窮次的局限，讓學生深刻感受到獨立重復實驗無數次之后，事件發生的頻率比較穩定，在領悟到概念本質的同時深深體會到數學實驗的魅力和數學學習的樂趣。

在應用舉例環節，教師可以利用多媒體展示不同層次的題目，讓學生自主選擇解答，兼顧潛力生和學優生，既不會讓潛力生因題目太難而產生挫敗感，又不會讓學優生因題目簡單缺乏挑戰而導致學習動力不足。

在課后作業或者周測批改環節，教師可以利用“門口易測”等網絡工具提高批改的效率。軟件自帶的數據分析功能不僅方便教師了解學情，還能讓學生了解自己的學習狀態。教師及時的、適當的積極反饋能夠有效提高學生的學習效能。

（四）巧用微課延伸課堂，提升學生的資源管理策略

資源管理策略的使用是學生自主學習能力獲得提升的重要標志，主要包括學生對自身的學習時間、學習環境、學習目標和努力程度等進行監控和管理，以及開展請教他人或同伴合作學習等與外部交互的活動。微課是一種以短視頻為主，以其他配套教學資源為輔，致力突破教學重難點的教育方式，具有目標明確、時長短、知識點突出等特點，是新媒體與教學融合形成的一種授課形式。教師可以運用微課延伸課堂，要求學生自主學習，如果學生有不明白的地方可以請教老師或者其他同學，使學生能夠運用資源管理策略，進而培養學生的自主學習能力。

教師可以針對不同層次的學生分別制作不同的微課視頻，做到有的放矢、因材施教。對潛力生而言，教師在課堂上講解后，他們極有可能仍存在理解困難，教師可以針對性地為這部分學生制作講解知識難點的微課，并將微課上傳至平臺，供學生自主學習。與此同時，教師在課堂上講授的很多知識點仍有拓展延伸的空間，教師也可以針對這些內容制作微課，使學有余力的學生獲得持續提升，如學習平面向量，其中用向量法解決三角形“四心”問題的難度比較大，教師可以在課堂上講解基礎的知識，課后再制作微課“向量法的應用之三角形‘四心’問題”，輔助學生自主學習。

本文從新媒體的特性出發，確立了新媒體融入課堂教學的原則，分析了學生自主學習能力的影響因素與評價維度，并根據自主學習能力的四個成分——認知策略、元認知策略、動機以及資源管理策略，結合新媒體的特點，提出新媒體與教學深度融合以培養學生自主學習能力的四種途徑，并針對性舉例說明。今后筆者將繼續在教學實踐中探索新媒體與學科教學深度融合的途徑，不斷提升學生的自主學習能力，為社會主義事業培養合格的建設者和接班人。

參考文獻

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（責編 劉小瑗）