数字化背景下的数学教学变革与创新

■新乡市红旗区教师进修校 朱延林

随着时代发展，数字技术的作用日益凸现。近年来，各地各学校以大数据等信息技术应用为支撑，不断推动教育数字化转型，促进“教”与“学”的方式转变。党的二十大对推进教育数字化作出战略部署，明确提出：“推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国。”

在教育教学领域，数字技术的应用，融通了学生的线上线下学习空间，为其构建新型学习环境的同时，也为教师的精准教学靶向赋能。

在推进教育数字化背景下，教师的教学工作会迎来哪些挑战与机遇？笔者长期关注高中数学教育生态，并对教学中的数字技术应用情况进行调研，探究教育数字化对数学教学方式的转变与创新策略，在此作一分享，以供参考。

一、教育数字化对数学教学的影响

1.个性化学习与对个体差异的关注

教育数字化是某种特定主体的数字化，如一个区域的教育管理数字化转型、一所学校的数字化转型、一门课程的数字化转型，为学生提供了更多的个性化学习机会，使教师能够更好地关注和满足学生的个体差异。因此，教师可以应用数字技术分析学生在数学学习过程中的表现和需求，灵活调整教学策略，从而满足不同学生的学习需求。

比如，在翻转课堂上，教师可以将课前准备好的数学知识讲解视频通过多媒体设备或平板电脑推送给学生，给予学生相对充裕的时间学习、实践、小组讨论。这不仅充分发挥了教师的引导和辅导作用，还使学生在个人学习和合作学习中获得适当的支持。

教育数字化背景下，学生的个性化学习还可以通过在线学习平台来实现。比如，教师可以使用智能学习管理系统，根据每个学生的学习表现和反馈，为其提供个性化的学习路径和资源推荐。这有助于学生掌控学习节奏、增强学习兴趣，进而主动学习、深度学习。此外，教师还可以通过线上问卷调查等方式了解、汇总学生的学习情况，及时调整教学策略，以进一步提升学生的学习效率。

2.资源共享与开放性学习环境

教育数字化为数学教学提供了开放性的学习环境，能够促进教育资源共享和学生合作学习。教师可以将自己精心设计的教学演示视频、学生练习方案等上传至教学平台，帮助学生拓宽知识视野。

教育数字化背景下，教师可以鼓励学生之间合作学习，并指导他们科学应用线上教育资源，合力解决学习过程中遇到的难题。

比如，教师可以发起一个或多个数学研究项目，让学生借助各类通信、办公工具在线合作完成项目报告，使他们在开放性学习环境中创新思维，提升团队合作能力、解决问题能力。

3.为创新教学方法提供契机

在数字技术的支持下，教师对创新教学方法也有了更多思考。

我们在鱼的身上看不到耳朵，但鱼确实是有耳朵的，只是和人耳不同。 鱼耳没有外耳郭和中耳道，只有内耳，一般是埋在头骨里面。鱼的听觉是很敏锐的，常人只能听到20赫兹至18000赫兹的声音，而鱼类最低能听到13赫兹的声音。一般来说，小型鱼对高音敏感，大型鱼对低音敏感。

比如，教师可以利用移动端专业建模软件等绘制3D 立体模型图，将一些抽象的数学概念具体化、形象化，帮助学生理解、加深印象。这类数字技术可以有效帮助学生运用数学知识解决实际问题，培养学生的数学思维与实践能力。

再如，教师可以指导学生在虚拟实验平台进行数学实验，梳理微积分与统计学等相关数学概念之间的关系。这一创新教学方法不仅能激发学生的学习兴趣，还能提高他们对数学知识的理解与应用能力。

教育数字化背景下，数学教师的教学方式应不断创新，越来越灵活、个性化，不仅能适配学生的个体差异和需求，还能充分调动网络学习资源，进而开拓学生的学习空间与学习机会。需要注意的是，要想收到以上教育效果，教师对教育数字化要有充分的认识和理解，为进一步提升教学质量和学生的学习效果奠定基础。

二、数学学科的教学数字化转型思路

在教育数字化背景下，数学学科的教学要想向数字化方向转型，则需要教师积极探索数字化转型的可行性和途径，其实施策略如下——

1.教学内容的数字化与线上学习资源的整合

把纸质教材转化成数字教材的同时，将其上传至线上教育平台，有助于学生随时翻阅、学习。在此情况下，教师应调整教学策略、整合线上教学资源（视频素材等），有利于学生在不同时间、不同地点使用多种形式的学习资源，从而更加灵活地学习和巩固知识。

2.教学方法的探索、实践创新

数字技术可以帮助教师探索、实践、创新教学方法，进一步激发学生的学习兴趣、培养学生的创新思维。

比如，教师可以使用CAD 建模、手绘建模等数学建模软件，从而有效解决教学过程中遇到的困境、学生遇到的学习困难，促进学生之间的合作与互动，优化学生的学习效果。

3.教学评价与反馈的个性化与精细化

教育数字化为学生的个性化学习和教师的教学评价提供了机会。教师可以利用线上教育平台的师生管理系统进一步了解学生的学习情况，了解每个学生的学习进展和学习困难，从而根据学生的实际情况给予个性化的辅导和反馈，帮助学生填补知识漏洞。

三、高中数学教学的数字化转型

那么，高中数学教学的数字化转型要想稳步推进，就需要教师积极探索教育数字化发展方向。同时，教师还需要根据自身的专业发展需求，不断提升数字化教学技术和教学能力，为高中数学教学的数字化转型奠定坚实的基础。

1.教师专业发展与技术培训

当下，教育数字化势在必行，教师应积极参与相关培训以增强自身专业性，熟悉数字化工具的操作，统筹应用数字化教育资源。

此外，教师还可以多参加与教育数字化相关的教学研讨会、教研活动，在分享与交流中完善自身的教学经验，从而创新教学方式。

2.教学资源的获取与整合

教师应积极整合各种数字化教学资源，并通过整合资源设计多样化、个性化的教学活动，提升教学效果。此外，教师还可以分享自己精心设计的教学案例，与其他教师共同进步。

3.教学实践与反思

教育数字化发展需要一个长期持续的过程，这期间，教师需要不断地进行教学实践和反思。在实际教学中，教师可以尝试应用数字化教学策略，并及时调整；可以通过学生的课堂表现与同事的听课反馈进一步改善自己的教学方法，将数字化教育资源的育人效果最大化，进而提升学校的教育质量。

四、数字化在数学教学中的应用

1.在线互动平台的利用

随着信息技术的不断发展，线上教育平台越来越多，这为数学教师的教学工作提供了更多可能。教师可以利用线上教育平台进行实时互动教学，以提升学生课堂中的参与感，并加强合作。

比如，在教学过程中，教师可以利用线上教育平台的某些功能设计出科学、合理的数学作业（涵盖选择题、填空题、计算题等题型，其难度视学生实际学情确定），以满足学生的个性化学习需求；利用线上教育平台搭建云课堂，为学生创设轻松的课堂氛围，并依据学生课上的互动表现，对云课堂的教学质量进行评估、反馈；在教学线性方程组时，创建在线互动课堂，关注学生解题全过程，及时为学生解答学习难点。

2.数学建模及虚拟实验的引入

数字技术与教育的携手，为数字建模与虚拟实验提供了融合契机，有助于学生在探索实际问题过程中应用数学知识。

比如，教师开展线上数学建模课时，可以为学生设置“城市交通流量优化”等实际问题，让学生通过收集数据、分析情况等，将问题转化为数学模型，并运用线性方程组等数学知识探索解题的关键因素，培养他们的建模能力和实践能力。

3.个性化学习路径的设计与实施

教育数字化可以使数学等学科教学更加灵活、个性化和智能化，并促进信息共享、合作学习和跨地域教育，提升教育的质量和效益。

那么，数学教师应用线上教育平台等教育数字化产物时，又该如何打造学生个性化学习路径呢？教师可以根据学生的学习水平与学习兴趣来进行。

比如，利用某线上教育平台分析学生的学习数据，为每个学生推荐适合他们的学习资源和活动，帮助他们在学习中取得更好的效果；根据学生的学习表现开展个性化辅导和评价，帮助学生填补知识盲区，提供更精细化的指导和反馈；为较快掌握学习内容的学生提供更具挑战性的数学题，进而助其提高分析问题、解决问题的能力。

总之，教育数字化中在线互动平台的利用使教学更加灵活，促进了学生的参与和合作；数学建模与虚拟实验的引入可以培养学生的实践能力和创新思维；个性化学习路径的设计与实施能够满足学生的不同学习需求。尽管教育数字化目前在高中数学教学中取得了一定的积极成果，但我们也要保持清醒，认识到其面临的挑战与问题，继续创新教学模式和方法，注重教学资源的共享，积极推动高中数学教学的数字化转型。