西部鄉村學校初中數學課堂數字化轉型實踐研究

黨的二十大報告提出“要全面推進鄉村振興”，強調全面建設社會主義現代化國家，最艱巨、最繁重的任務仍然在農村，要用優質教育為鄉村振興賦能增效。鄉村教育能否高質量發展，關鍵在課堂。新時期的鄉村課堂亟須改變，教育數字化轉型既是振興鄉村教育的契機，也是實現鄉村教育高質量發展的載體與行動方向^[1]。鄉村地區由于地處偏遠，加上教學環境、師資隊伍、學生生源等客觀情況，課堂呈現出一定的局限性，如教學理念很難快速更新、教學模式以教師為主兼顧學生不夠、教學方法乏味單一等。數學學科作為課時占比較高的基礎學科，面臨著課堂教學如何在新時代高質量發展的艱巨挑戰。本研究試圖借力信息技術手段全面探索鄉村數學課堂數字化轉型方式，為鄉村教學高質量發展提供實踐參考。

一、西部鄉村學校數學課堂面臨的問題分析

（一）對新課改理念理解有限，更多采用“一言堂”式教學

鄉村學校年輕教師流動性明顯，年長教師相對較多，教師外出培訓學習、觀摩交流機會有限，對新課標理念的理解有限，對義務教育數學核心素養，如“發展、提升、培養空間觀念、創新意識和幾何直觀”等理解粗淺，課堂實施更是難上加難。課堂以教師的講解為中心，教師往往占據主導地位，采用“填鴨式”的教學方式，學生被動接受知識，過程中忽視了學生核心素養的培養?！皾M堂灌”的教學模式違背了課堂教學規律，異化了學生對學習的認知，扼殺了學生學習的主動性^[2]。這與新課程“以學生發展為本”“凸顯學生主體地位”的教育理念相悖。長此以往，學生的學習積極性和主動性受到抑制：學生覺得教師是課堂主角，參與度不足，時常感到枯燥、乏味。學生的創新思維和解決問題的能力難以得到培養和提升。例如“老師你不讀題，我不會算。你一讀題，我就會算”。一句蘊含“哲理”的師生對話，道出了深刻的教學理念，忽視了學生的主體性，教師唱“獨角戲”，學生沒有數感、量感和符號意識，課程改革新理念體現嚴重不足。

（二）對數據賦能數學課堂認知有限，更多采用“刷題”戰術與重復訓練

為了應對中考，數學教師普遍采用刷題和重復訓練應試的方式，進行無效低能的題海戰術。學生在大量的習題中進行機械性練習，缺乏對教材、數學知識的深刻理解和反思。老教師不能理解新課堂的設計理念、原則、思路（例如，設置問題、練習、引導，提升、發展、培養學生的抽象能力等），很難做到“備得深刻，講得透徹，練得高效”。這種戰術加重了學生的課業負擔，容易讓學生產生厭倦情緒，影響學生健康成長和學習效果，無法做到減負和提質增效。數學課長期在做題、講題、練題下無限循環，亟須探索數據賦能的精準教學，打破單調乏味的僵局，促進學生精準改進。

鄉村數學教師也缺乏相應的信息素養和技能，無法有效地運用數字化教學資源進行教學。這種教學資源選擇和應用能力的缺失，限制了鄉村學校數學課堂的教學效果，也阻礙了鄉村學校數學課堂轉型的進程。

（三）數學課堂活力不足，課堂淺表性組織訓練較為突出

在平常的數學課堂上，教師注重讓學生背誦公式、定義、概念、公理、定理等知識，強調對重點知識的死記硬背，只關注學生對知識點的記憶，采用的仍然是陳舊、單一的講授方式，缺少創新教育；師生互動、生生互動交流較少，忽視了學生對于數學興趣和熱愛的培養；只是將課本上的知識點進行簡單的講解和演示，忽視了對學生思維能力、創新能力和實踐能力的培養，導致學生在解決實際問題時缺乏靈活性和創造性。這種教學方式不僅降低了學生的學習興趣和積極性，也影響了鄉村學校數學課堂的教學效果。鄉村課堂活力激發，其關鍵在于抓住課堂教學高質量價值訴求，以數字技術和智能技術賦能^[3]，以期改變鄉村教學課堂低階思維訓練的局面。

二、破局鄉村數學課堂實現數字化轉型的實踐舉措

要想破局鄉村數學課堂的諸多問題，數字化的教學理念、內容和工具須發揮其重要價值，全面助力課堂數字化轉型，研究團隊在以下層面探索了課堂轉型的具體措施。

（一）學習任務單與智能導學融入，探索鄉村課堂理念轉型

課堂是學校教育的主陣地，不進入課堂主陣地發揮不可替代的關鍵作用的數字化轉型是沒有意義的^[4]。課堂轉型，先轉理念。既往“一言堂”式的教學方式，教師主導性活動占據著整個課堂。將課堂更多的時間還給學生，是課堂數字化轉型的第一步。如何將更多的時間還給學生，就需要將學生參與的任務顯性地呈現出來。

“滿堂灌”是一種教學方式，也是一種教育理念，是知識與學生、教師和學生關系的一種文化定義，即教師講、學生聽，教師是布道者，學生是接收者^[5]。研究團隊嘗試將學習任務單引入數學課堂，并通過電子白板演示導學任務，改變“滿堂灌”的教學方式。如在“一元一次方程的應用”教學中，教師轉變以往思路，讓學生用導學案先自學，調用先前知識，引導學生根據題目已知條件，畫出路程線段圖。學生在任務基礎上需先行思考問題，完成相關問題解答。之后，教師用白板動畫演示等量關系，通過圖文動畫方式，演示路程關系發生的過程，以游戲形式演示追擊問題，幫助學生抽象成路程線段圖（如圖1）。

以上任務單看似普通，教師演示的互動游戲看似簡單，實則是一種以學生為主體的課堂數字理念更新的過程。原來教師在課堂上引導學生背概念，給學生讀題，在課堂上一直持續講授輸出。學生在長期的教師輸出型課堂上產生疲倦，學習效果不好。而現在導學案是一種由學生完成的任務清單，學生在課堂上通過參與漸進的任務，獲得新的課堂體驗。新時期的課堂數字化轉型，不僅體現為教師能夠利用信息技術輔助教學，更體現為教師能夠利用信息技術突破傳統教學結構，豐富學生的學習與認知過程^[6]。教師利用電子白板智能導學，引導學生將抽象概念做具體化理解，豐富的數字化活動庫和學科范例庫為課堂轉型提供了實際支撐。教師依托國家智慧教育平臺的智慧導學案，結合學生的學情基礎做刪減調整，在一次次導學任務下參與課堂，轉變了“一言堂”式的教學方式。

（二）循證數據和資源賦能精準習得，帶動鄉村課堂內容轉型

鄉村學校數學課堂上“刷題”，窄化了課堂內容，練題和作業本身是鞏固知識的重要方式，有其重要價值，但學生更多應該是有向學習，要在“精準”上下功夫。高質量課堂強調充分發揮數字技術賦能的效用，深度挖掘數據要素的教育價值^[7]。換句話說，不是走題海戰術，而是關注鄉村學生群體作業數據、練習數據背后的關鍵問題，促進基于問題、基于學業障礙點的精準練習和鞏固。

研究團隊嘗試對鄉村學生數學作業進行大數據分析，探索在精準練習方面的有效行動。如在教學“有理數及其運算”和“整式的乘除”之后，教師布置有理數和整式乘除作業，針對掃描后的大數據進行快速統計，發現52%的學生在有理數混合運算的冪和指數運算上多次出錯。教師基于數據，精準定位學生的知識薄弱點和技能短板。在此基礎上，系統智能推薦了個性化的訓練題目。教師結合學情，將冪和指數運算內容設計了一堂專題復習課。由于指數有加減變化、相乘變化、正負性變化，教師分層設計了試題，學生進行針對性練習。在此過程中，教師定向點撥，大大提升了練習的效率和效果。

在以往的教學中，學生出錯，也就默認為掌握不牢固了，很難基于數據再做專項訓練，開展的復習課也不會從教學內容上特別體現。大數據智能作業分析系統能夠通過對海量作業數據的深度挖掘和分析，幫助教師分析學生能力短板。教師通過學生數據的反饋，也找到了可遵循的“證據”，增強了教學內容的精準性。

依托數字技術，更多優質資源得以突破時空、聯通城鄉。設計、開發適用于鄉村教育的數字技術與設備，能夠滿足鄉村教師技術使用和鄉村學生發展的需求^[8]。數字化資源的循證應用成為課堂數字化轉型的可行路徑。以講授“截一個幾何體”“反比例函數的圖象與性質”和“二次函數的圖象與性質”等課為例。教師發現學生在作答分析圖象性質的練習題時，很難理解抽象函數和圖形的關系，于是將課堂重難點“圖象的性質”知識錄制成微視頻，截取函數系數變化過程中圖象變化趨勢、開口方向、頂點的變化，在幾何圖形的直觀認識方面，發揮數字資源的價值，增強學生的空間想象能力（如圖2）。

這種循證的試題練習和資源應用，為鄉村數學課堂轉型帶來了新的生機，“循證”的內容來自學生表現，課堂內容的精準性提升，為課堂轉型提供了參照。

（三）數字診課平臺增強學習活力，促進鄉村課堂組織轉型

鄉村的教研體系有待完善，很多鄉村教師的課堂常年無法得到指導改進，也就很難帶來課堂質的變化。數字化賦能課堂教學可以將教師的教學過程和學生的學習過程量化分析、質性反饋^[9]。數字智能診課平臺可以幫助教師分析課堂質量，為教師教學能力智能評測提供支撐，帶來課堂組織的全面轉型。智慧課堂智能診課技術，可以對教師的教學過程進行實時監測和評估。智能診課系統可以分析教師的教學行為、語言表達、課堂互動等方面，為教師提供教學能力智能評測報告。同時，系統還可以根據教師的教學情況，提供精準的輔助建議，幫助教師改進教學方法，提高教學質量。

研究團隊探索利用“農村地區教師教學能力智能評測與教學精準輔助”示范平臺（以下簡稱“示范平臺”）對鄉村數學課例進行智能診斷，以期找到課堂改進方向。教師將“相似三角形的判定”課例導入示范平臺，平臺將教學課例智能解構，給出了數字診斷分析報告，包括教學基本功與教學特色、課堂教學策略、學習指導與教學調控、課堂教學綜合表現等方面，報告部分樣例如圖3和表1所示。

通過報告分析，教師發現該課上教師提問了大量的原理類和應和類問題，學生更多是被動配合，課堂上的互動行為也相對單調，只在新課開始時有少許互動，課堂中間和后段就學生作答有細微點評，整堂課師生互動嚴重不足。診課結果引導教師反思課堂的組織問題，教師需要更多地將自身講授式語言轉化為學生的參與式活動，并增加對學生運用相似三角形方法的引導，促進學生對相似三角形證明方法的遷移，從而深入思考三角形相似的“如何”問題。對診課報告系統分析思考后，教師針對平行教學班二次授課，增加課堂互動性，促進方法的遷移，大大提升了課堂教學效果。師生言語行為比率分析對比如圖4所示。

教師依托智能診課平臺，重新系統化、結構化認知自己的課堂，跳出模糊感知，走出單純“講得好”“講得不好”的單一認識，從多元視角分析自己的課堂教學，全面帶動了課堂組織轉型，課堂活力有顯著提升，也解決了課堂組織轉型的核心問題。

三、鄉村數學課堂數字化轉型的現實反思

鄉村數學課堂數字化轉型并非一蹴而就，研究團隊以鄉村數學課堂為例做了探索，發現若要課堂的數字化轉型成為常態，仍需要從課堂數字技術的可用性、教師數字素養提升、校本支持機制上做持續設計。

（一）數學課堂上數字技術應用與新基建環境的適用性思量

研究團隊在研究中用了電子白板、作業數據分析系統、診課平臺等相關技術支持數學課堂轉型。這些技術應用均需要學校有整體新型基建環境的建設。教師在數字技術應用過程中也遇到了課堂網絡不通暢、班級電腦老化等問題。這些內置的數字技術由于外在的基建環境受到較大影響。在鄉村課堂推進數字化轉型，需要做好這些方面的準備，鄉村學校的基建環境應該得到重視，并伴隨時間推移定期復檢，保證最基本的教學環境。

（二）鄉村教師數字素養和課堂改革需求的一致性權衡

我國鄉村教育所面臨的數字化轉型，不單指向教學技術的變革，同時還需要教師能動地突破數字化教學中“資源與質量”的現實困境，進一步探求鄉村教師在“精神”與“器物”雙重層面的數字化教學能力提升，最終實現“素養實踐”的數字教學本真追尋^[10]。在引入數字化技術的同時，教育部門要加強對教師數字素養提升的研修和培訓。課堂改革有需求，教師數字素養有限，在操作相關平臺或資源方面缺乏技能，則導致改革舉步維艱。鄉村課堂數字化轉型，仍需從教師數字課堂教學的模式、方法和案例方面強化指導，為教師提供可行通路，方可持續。

（三）鄉村數學課堂數字化轉型的校本機制需系統化設計

在實際轉型過程中，鄉村學校面臨著教學理念落后、教學方式單一以及教學資源匱乏等問題，數學課堂的轉型實踐雖見雛形，但也僅僅限于單一學科的嘗試。若想實現可持續的課堂數字化轉型，仍需將校本可行機制設計納入工作日程，包括校內資源的有效銜接、數字課堂的群體聯研、學生數學學情的分析決策和教學策略設計。這單靠鄉村教師個人不足以實現，需學校研判校情，做系統設計。研究團隊將持續聚焦課堂數字化轉型，探索其長效機制。

注：本文系甘肅省教育科學“十四五”規劃2022年度重點課題“新中考改革背景下的數學課堂轉型實踐研究”（課題立項號：GS[2022］GHBZ0037）的研究成果。

參考文獻

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[10]田敬峰.鄉村教師數字化教學能力提升機制研究[D].貴陽：貴州師范大學，2024.

（作者韓軍系甘肅省白銀市靖遠縣高灣中學數學教師；李曉慶系北京師范大學未來教育高精尖創新中心學科教育實驗室主任）

責任編輯：牟艷娜