信息化背景下数学混合式教学模式的创新研究

夏国祥 高巧萍

[摘  要] 2018年，我国教育部发布了《教育信息化2.0行动计划》，文件提到：“教育信息化是教育现代化的基本内涵和显著特征.”“努力构建‘互联网+’条件下的人才培养新模式、发展基于互联网的教育服务新模式、探索信息时代教育治理新模式.”基于此，文章试着构建关于数学学科信息化背景下的内外、上下互联的“五环”混合式教学模式. 在此教学模式下，期待学生的数学核心素养更易培养并得以提升.

[关键词] 改革和创新;“五环”混合式;核心素养

信息技术的进步与发展，使人类社会由工业化时代步入了信息化时代，在信息化时代的背景下，这对于教育行业的发展（改革和创新）既是难得的机遇，又是重大的挑战. 目前，我们面临的是智能化、电子化、全球化和非群体化的信息化时代，其特点使得教育逐渐趋向网络化、数字化、智能化、个性化、终身化等. 跟随信息化背景下教育行业的发展和改革方向，文章基于“互联网+”条件和探究式教学模式，试着构建内外、上下互联的“五环”混合式教学模式，包含“创设情境”“自主学习”“交流讨论”“活动探索”“总结和反馈”5个教学环节，期望能促进数学教学模式的进一步研发.

高中数学“五环”混合式教学模式的研究背景

随着信息技术的进步与发展，信息化时代的发展趋势改变着教育行业的面貌与格局，可以说，教育行业信息化已成为不可逆转的歷史潮流.

作为数学教师，首先要认清信息化背景下数学教育发展和改革的方向：其一，信息化技术在教育领域的应用已成必然，人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术与数学教学的深度融合是未来信息化技术在教育领域的发展方向. 随着这种融合的逐步深入，学生在教学中的主体地位将更加凸显，教育信息化不仅增强学生自主学习、乐于交流的意识，而且驱动学生在后续长期的学习中学会自主教学规划、自主教学组织、自主认知选择等具体活动，这将回转引导教师突破传统教学模式的束缚，互转推动教学模式的改革和创新. 其二，探究式教学模式将深化发展. 探究式教学模式是指学生在教师的指导下，通过以“自主、探究、合作”为特征的学习方式对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究及小组合作交流，从而较好地达到课程标准中关于认知目标和情感目标要求的一种教学模式. 可见，教师发挥主导作用和体现学生的主体地位是这种教学模式的基本特征，而且信息化技术的虚拟性、智能性、全球性、交互性与开放性将加大这种教学模式的应用优势，尤其是多媒体应用软件、大数据和云计算与这种教学模式的融合，能够强化学生空间想象、独立思考、交流表达、合作探索的能力，提高其应用意识和创新意识，这正是我们的课程目标之一.

其次，对信息化背景下中学数学教学改革的具体措施要深入其味. 即反问教师自己怎样利用信息化技术构建教育体系，在目前的教学环境下能获得更高更有效的教学水平和教学质量.显然，不同的区域、不同的学校、不同的教师在具体措施的实施细节上都有不同的观点，但笔者认为，无论观点如何，在目前的信息化背景下构建教育体系应该坚持以下几个原则：（1）了解本地区域对信息化教学的接受程度，切不可亦步亦趋，在构建新型教学模式之前需要教师结合传统教学模式和信息化技术进行实验探索、综合整理. （2）将信息化技术引进课堂，主要的行动目标是以教师为主导、以学生为主体，逐渐完成教学的自主化、个性化、差异化. （3）随着信息化技术的高速发展，其在教育领域中的应用越来越广泛，碎片化、可视化、非线性、结构化的学习方式开始普及，主要的技术形态需要教师不断加强了解. （4）加强学生交流表达的能力，弱化时间和空间的限制，为学生提供丰富的信息资源.

以探究式教学模式为基础，在构建教育体系的原则之下，笔者研究并提出了关于高中数学的“五环”混合式教学模式，旨在提供教学建议，为数学教学模式的探讨与构建抛砖引玉.

高中数学“五环”混合式教学模式的具体内容

“五环”混合式教学模式的“五环”指“创设情境”“自主学习”“交流讨论”“活动探索”“总结和反馈”5个教学环节. 此处需要说明的是，这5个教学环节的列队并非指环节相互之间是独立的，而是在信息化技术下，环节之间的联系更加紧密，环节之间的渗透更深.

1. 创设情境

在课堂教学之前，教师可通过大数据、云计算等信息化技术多元、多角度收集元素创设情境，收集具有代表性和针对性的题型及典例用于课堂探究或课后检查，能拓宽思路，突破认识封闭;将学生在平台上提出的问题或错误或建议归类汇总，整理出与课程内容相关的教学资源创设情境，或整理出主题在课堂内展现，用于组织学生展开探究讨论，拓展学生的思维. 另外，在情境创设或主题整理完成之后，由其引发的问题应具有启发性，能引起学生深入思考和探究;引发的问题要与学习对象紧密相连，对主题讨论和研究的方向需要教师掌握，需要及时修正或改正.

2. 自主学习

在“五环”混合式教学模式中，笔者认为，自主学习的习惯和意识的生成是对学生终身发展最有影响力的一个环节. 在这个环节中，自主学习内容主要分为线上和线下两部分，呈现在课前、课内和课后. 具体来说，需要教师将教学内容分解、细化，明确各个知识点的呈现方式和时间，划分给学生在不同起点和时间进行线上自主学习和线下自主学习. 再具体一点，自主学习主要包括以下三种情况：

第一种，以课前线上预习为主. 这种设计主要是要求学生按照教师确定的教学目标登录互联网平台自主预习，自主预习的内容主要是：浏览并熟悉下一节课程的知识体系（由教师在线上提供），预览课程内容和学习目标，熟悉相关的概念和课程的重难点，解答教师预习前提出的初阶小问题，学生发现问题并提出问题记录在平台上.

第二种，以课内线下学习为主. 在教学过程中，教师可以将信息化软件整理和拓展的知识点利用情境展现出来，在学生自主预习的基础上启发他们自主思考和自主（或小组）探究. 在思考和探究的过程中，可以自主选择合作对象和合作方式. 这部分学习内容和操作活动主要在课堂之内线下完成. 这里需要说明一下，虽然以课内线下学习为主要方式，但是教师仍然可以将课内教学过程录像并整理后上传至互联网平台，可供教师、学生回顾讨论，甚至为后期的教学评价做好奠基.

第三种，以课后线上学习为主. 在课程结束之后，学生登录互联网平台，一是完成教师在平台上布置的习题作业或检查卷（可下载和上传）;二是选择观看教师或同学上传的知识点微视频，补充知识缺口或认知不足之处;三是解决预习之期提出的问题，若自身无法解决，可交流询问;四是提出课程建议（如发表个人观点或疑问）和拓展任务（对学生学习的要求和素养的提升提出建议）.

3. 交流讨论

在导入重难点知识之前，需要了解学生的学习能力和学习兴趣，这些可以由信息化技术支撑的应用软件总结后提供给教师. 如课堂过程中对情境的反映程度、课堂讨论的热情程度、平台习题完成或正确程度等，这些都方便教师在后续教学中逐步深入学生的学习，改造重难点知识学习的起步点和升华点. 在交流讨论中（如现在的直播），能够凸显教师、学生的优缺点，以及师生的个性化、差異化，甚至教师的教学治理过程都能明确地记录下来，在人工智能技术的支持下使得师生相互选择教学对象得以实现，这有利于师生共同进步和发展.

4. 活动探索

在目前的教学活动中，将实际问题转化为数学模型（高中常见的数学模型有函数模型、数列模型、不等式模型、解析几何模型、排列组合模型、概率模型等），通过梳理、整合、计算、验证解决相关的问题，基本上是定型的解决实际问题的途径. 在信息化技术引入课堂之后，这样的解决途径会有什么变化吗？笔者认为，最大的变化应该是教学活动结构. 主要从以下两个方面说明：

一是学生在教学活动中自主、主动探索的意识将增强、增多. 自主、主动探索是创新思维产生和发展的一个重要特征，这也是教师需要引导学生完成的一个教学目标. 虽说传统的教学活动中仍有自主探索环节，但这主要是教师组织和开展的，并非来自学生的主动行为，这无法避免探索活动出自教师的视角，自然很难启发和带动有兴趣、积极热情的学习氛围. 在信息化背景下，教师则可以设置活动主题，鼓励学生相互合作设计探索活动，活动设计完成后再相互评价讨论，提出的疑问可在课堂中解决. 在这样的操作过程中，将逐渐增强、增多学生自主或主动探索的意识，培养学生的创新思维;并通过探索活动的设计和输出，培养学生获取、处理、表达信息的能力.

二是教学活动更有针对性，更加趋向个体化. 在信息化背景下，信息资源已跨越时空界限被更多人利用. 课堂教学亦是如此. 随着信息资源的增加，师生可以选择并利用的学科教学资源将不计其数;信息化技术的发展，使得师生互动的时间和机会越来越多，教师越能走进学生的世界，学生越能受到教师的引导. 在此基础上，教师设计的活动探索方案将更有针对性，学生设计的活动探索方案将更加趋向个体化. 由此，教师在活动探索中所要发挥的引导作用将增加其对竞争、渗透、交互、开放的掌控，这对教师多方面能力的培养和发展是一种挑战.

5. 总结和反馈

在传统模式下，总结和反馈是针对学生的学习成果和教师的教学过程的，主要来自教师同行，缺乏多元性;而且是结果性总结，可以说是静止的，缺乏时效性、动态性. 这是传统的总结和反馈的两大弊端. 信息化技术的引入，如教学过程支撑系统（TPS），对教学过程的记录和处理，以及学生提出的建议或反馈，都可以通过信息化技术完成，使得教师得到的信息更加科学、真实、实时;而且信息化技术也会引领家长深度加入，加强教师和家长的交流合作，相互提供多方面的信息，有利于教师和家长精确、实时地了解学生的学习情况、心理情况、生活情况等，这对后续的教学过程的调整是至关重要的信息之一.

结束语

在目前的信息化背景下，笔者认为教育发展和改革方向主要是信息化教学模式的应用、课程结构的改革等. 信息化技术的快速发展，带给我们的不仅是机遇，还有挑战. 我们在重视自身对信息化知识和技能的培养时，还要加强对学生信息化教育意识的建立.