互联网助推数学课程与教学变革的研究

杨海珍　张晓峰

中图分类号：G633.6 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2017）01-0216-02

1.课题研究的背景

1.1 国际背景。随着以物联网、云计算等综合技术为基础的大数据时代的来临，互联网信息技术已成为营造新颖学校文化的催化剂。对互联网信息技术解读正确与否和实践程度的高低将影响每一所学校的发展。而在学校中起重要作用的是教师，教师的整体水平直接影响着本校的教学水平。因此，教师学习方式和教学方式在互联网信息技术条件下的变革就成为现代教育发展的迫切要求和必然趋势。

现在以互联网信息技术为核心内容的现代科技竞争日趋激烈，世界各国都把发展信息化教育作为国家发展的战略来抓。美国依靠其雄厚的科技与经济实力首先开展了将互联网信息技术应用于教学及学习的研究与实践，并积累了丰富的经验；德国也于80年代初开始了以教育现代化、信息化为中心的课程改革；法国从很早就十分重视信息技术和多媒体教学；日本从1997年就为小学到高中都开设了信息技术课，着眼于基础和未来学生信息素养、教师队伍的培养和网络环境的建设，采取层次构建、全面推进的策略；加拿大温哥华学区提出：信息技术可以创设一个以学生为中心、教师为主导并与广泛的社区相联系的学习环境。

1.2 国内背景。国内此方面研究始于1994年，由原来国家教委基础教育司立项的相关课题；1996年又进行了"CAI在数学课堂中的应用"的研究课题；1997年开始，我国的研究方向开始向具有开发性的资源素材型、工具型的教学平台发展；2000年10月，国家教育部部长在国家重要会议上发表讲话，将校校通、信息技术、网络教育作为信息教育研究的热点和焦点。正是在这种大的发展背景下，我国信息技术环境下教学的研究也有了长足的发展，尤其是信息技术环境下研究性学习，自主学习方面积累了一定的经验。网络正以前所未有的气势把我们推向信息社会的浪潮之巅，信息技术正以前所未有的巨大動力推动着教学模式、教学内容、教学方法、教学技术以及教学过程中的一切因素进行革命。

2.本课题提出的目的和意义

随着互联网信息技术的发展及其在教育中的应用，教育将从内容、形式、方法和组织等方面发生根本性的变革。教育信息化项目的逐步实施，让教师和学生能共享教育优质的资源，是教师教学能力提高的有效载体，利用媒体资源，提高教学的实效性。信息技术与课程的整合不是简单的结合，而是高层次的主动适应，强调一种高度的和谐与自然，最终实现学习者学习效率、积极性、主观性等方面的改善。互联网信息技术对数学课程的改革有着十分重要的意义，是实现教与学方式转变的行之有效的方法、途径和手段。

在互联网信息化的今天，传统的教与学的方式将面临着新的机遇与挑战。主要表现在：

2.1 教与学的方式按照教学大纲和教材规定的目标，以传授教学大纲和教材规定的知识为主，而互联网信息技术的高度发展，使全球教育资源的共享程度大大提高，必然要求一个开放的教育体系和环境。

2.2 教与学的方式以课堂教学为主，往往忽视知识的实用性和时代性。为了迅速适应知识经济的需要，教与学的方式必须向以提高人的创新能力为目标的方向转变。

2.3 教与学的方式按照教案设计好的程序创设教学情境，使教学程序程式化、机械化。网络信息技术的发展，要求教师通过培训学会从大数据中采集完整的、可用的信息，提升数据素养与能力，拥有利用现有的技术手段对大数据进行有效的分析与处理、决策和运用的能力。

2.4 教与学的方式教学手段陈旧、单一，部分教学内容过时、老化，难以激发学生的学习兴趣，更不能体现信息化社会知识更新迅速的特点。比如利用传统的板书画空间图形，既费时又不准确，还缺乏直观性和真实性，学生难以想象各种空间图形的准确形状和相互关系；利用传统的教学模具，也只能静态地展示少数几个曲面的形状，无法动态地反映曲面或曲线的形成过程和变换过程。但若借助于现代信息化的手段，则强调"数""形"结合的思想方法以及运动、变化的观点，对提高教学效率和培养学生的空间想象能力可起到了事半功倍的效果。

3.研究设计

3.1 研究内容。大数据时代的到来，对数学教师的认知方式、思维方式及学校的教学管理产生了深远影响。数学教师在数字化课堂教学过程中，为每一位学生提供量身定制的学习指导方案，不再像传统课堂会忽视课堂上的某一位学生，这也是国际上未来智慧课堂的核心组成部分。

教师的教育理念和学生的思想观念的转变：

①教师将从传统的课堂主讲者，转变为组织者和辅导者。教师传统的"授业"、"解惑"在很大程度上为信息系统-"电子教师"所替代。

②教师将更加专注于对信息教学系统运作过程中的监控、研究和评价，更多地扮演教研员的角色。大数据在教学内容和方法方面提供了多样的选择，教师则要对大数据提供的教学材料进行研究和评价，并加以改善，并通过网络予以推广和交流。在这种教研活动的循环发展深化中，使教师所指导的学习过程形成一定的特色。

③从学生的角度来看，如果是他们感兴趣的内容，他们接受信息或从网上学到的知识远远超过了老师所掌握的知识。信息技术在短时间内迅速改变了一代人的行为习惯，进而改变了他们的思维模式。

3.2 研究目标。数学课程与教育信息化的有机整合。互联网信息技术与数学课堂的整合是指在数学课堂的教学的过程中，把信息技术、信息资源信息方法、人力资源和教学内容有机结合，共同完成课堂教学任务的一种新型教学方法。"信息技术与课程的整合"是我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点。教育部提出了要加快信息技术教育与其他课程的整合，改革传统的教学模式，培养学生的创新和实践能力。《数学课程标准》指出："学生的数学学习内容，要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动。内容的呈现应采用不同的表达方式，以满足多样化的学习需求。有效的数学活动不能单纯地依赖模仿与记忆，动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。""数学课程的设计与实施应重视运用现代化信息技术，…，大力开发并向学生提供更丰富的学习资源，把现代化信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力的工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的，探索性的数学活动中去。"为了适应教学改革的需要，数学课堂教学必须充分利用信息技术的优势，自觉地与信息技术进行有机的整合。

①充分利用POWERPOINT、FLASH、几何画板等软件制作动画、课件，创设问题情境，将抽象事物形象化，激发学生的好奇心；

②在数学课堂教学中应用现代信息技术可以为数学教学提供丰富的资源；

③在数学课堂教学中应用现代信息技术可以展现事物的动态形成过程，让学生体验变化过程，有利于激活学生的思维，培养学生的创新意识；

④在数学课堂教学中应用现代信息技术可以更快的反馈信息给学生并激励学生；

⑤在数学课堂教学中应用现代信息技术有利于培养学生的信息素养，使学生掌握信息时代的学习方法，从而使学生具有终身学习的能力。

从以上可以看出，信息技术为数学教学提供了强有力的工具，给数学教学带来了新的生机和活力。信息技术作为认知工具与数学课程相结合，无疑将是信息时代中占主导地位的数学课程学习方式，必将成为学校数学教育教学的主要方法。

3.3 研究方法。本研究主要采用了文献分析、问卷调查、访谈调查的研究方法。以北京市大峪中学和张家口学院的一部分学生作为调查研究对象，涵盖不同层次、不同年级、不同专业的学生，进行深入的访谈与交流， 编制互联网助推数学课程与教学变革研究的调查问卷对其进行调查。基于大数据时代的来临，大力推进信息技术在数学教学过程中的普遍应用，促进课堂教学与信息技术的有效整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。