新媒体融合背景下提高中学生数学自主学习能力的实践

花新矿 庞诗婷

【摘要】本文阐述新媒体与教学深度融合的五个基本原则，结合影响学生自主学习能力的因素以及评价自主学习能力的四个维度，提出四条新媒体与教学融合以提升学生自主学习能力的途径：一是整合文献、视频等资源创设自主学习情境，提升学生认知策略；二是善用GeoGebra等软件创设自主探究平台，优化学生元认知策略；三是活用多媒体优化教学环节，增强学生自主学习动机；四是巧用微课延伸课堂因材施教，提升学生资源管理策略。

【关键词】新媒体 自主学习能力 高中数学 教学研究

【中图分类号】G63 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2023）26-0099-05

《普通高中数学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）提出，应充分利用网络信息技术，使学生能够积极开展自主学习和探索。核心素养强调培养学生终身学习能力和自主学习能力，更有学者指出，学生自主学习能力中的反思性思考和自主性行动，是学生核心素养下关键能力的基础和核心。5G技术下的新媒体时代是一个信息爆炸式增长、资源丰富且工具繁多的时代，新媒体有哪些特性、如何在教学中发挥新媒体的优势培养中学生的自主学习能力，亟待深入探讨。

一、研究背景

自主学习能力指学习者在真实复杂的社会情境中能自觉使用反思、批判等高阶思维和认知策略解决复杂问题，以达成个体及社会性发展目标的一种能力，是一种可持续发展的终身学习能力。学生自主学习能力并非学生个人独自学习的能力，而是学生在教师的辅助下或者在外部环境的作用下产生学习动机，自觉地确立学习目标，自主选择学习内容，探寻学习策略并自我监控学习过程，反馈学习效果并自我评价调节的一种能力。

有知名学者提出，自主学习能力是核心素养体系建构的最佳切入点，是诸多关键能力的核心和本质。《课程标准》也多次强调发展自主学习的能力。但目前的高中数学课堂教学仍以教师问学生答为主，留给学生思考与提问的时间并不多，学生缺少思考问题、提出问题、解决问题的机会，导致难以激发学习兴趣，难以发展自主学习能力。影响学生自主学习能力的因素主要存在外部环境因素和内部因素，外部因素主要为教师的教学方式方法、态度，内部因素则为学生的学习动机和学习策略，其中学习策略包括认知策略、元认知策略、资源管理策略等。针对学生内部因素，评价学生自主学习能力主要从认知策略使用、元认知策略使用、资源管理策略使用和学习动机等四个维度入手，并突出其中的批判性思维能力、反思性行动以及自我驱动实践能力。

本文从新媒体融合背景出发，提出新媒体与教学深度融合以提升学生自主学习能力的四种途径，有针对性地从各个教学环节入手，展示多媒体技术优化课堂教学的实践案例，探索提升学生数学自主学习能力的途径。

二、新媒体的特性及融入课堂教学的原则

新媒体是一个相对且宽泛的概念，它是相对于报刊、广播电视等传统媒体而言的新媒体形态，前者主要以文字、音频或者局限播放视频为主，其发布者比较局限，传播者与接受者缺乏对话交流，缺乏交互性；后者主要以电脑、手机和数字电视为终端，将文字、音频、视频个性化融合，尤其5G技术时代网络传播速度加快，视频成为新的传播信息主流，且人人皆可以成为信息的发布者，人人皆可成为接受者和传播者，可以实现无数传播者与接受者对等交流、个性化交流。这种形式多样化、传播内容个性化、传播即时交互化正是新媒体区别于传统媒体的显著特征，这些特征也为教学的发展提供了很多新的可能。但是新媒体的形式多样化、内容个性化，尤其是短视频带来的信息暴增，使得信息获取渠道更多，这也意味着获取和筛选信息的难度增加，传播的及时交互性也容易让人深陷其中而丧失对时间和现实生活的正确感知。可见，新媒体是一把双刃剑，如何发挥这把双刃剑的优势服务课堂教学，将其与日常课堂有机结合甚至是深度融合，笔者结合新课改的教育教学理念和一线教学经验，并在同行研究的基础上提出以下五个新媒体与课堂融合的基本原则。

首先是目的性原则。新媒体的使用要紧紧围绕课堂的教学目标、教学重难点以及教学的每个环节，为满足某个需求而使用，做到有的放矢。例如在立体几何正方体的截面图形这一课中，为培养学生的空间想象能力，突破传统教学中学生无法想象出截面图形这一难点，教师可以借助多媒体制作动画视频，动态、多角度展示图形。

其次是辅助性原则。新媒体教学应遵循教育教学的基本理念，以学生为主体，以教师为主导，媒体扮演的只是辅助角色，切不可喧宾夺主。教师在教学设计的时候应该充分结合学生的学习需求，巧妙利用新媒体的不同特性辅助教学，无论是概念引入、概念生成、概念深化，还是概念应用提高环节都不应该不加思考地运用多媒体，而应结合适当的教学方法或者教学技巧，明确什么时候使用多媒体、由谁来使用多媒体、怎么操作、操作时间多长等，明确这些问题方可保证在新媒体使用过程中凸显学生学习的主体性。

再次是最优化原则。多媒体支持下的教学效果最优化应该是教学实际、教师、学生、多媒体多方交互作用，最终达成一个较为理想的组合。例如在情境引入环节，教师可以选择播放视频导入，也可以直接展示文字描述导入，哪种方法更佳还需结合教学内容以及学生情况、教师个人教学特点进行综合分析和选择，尤其是数学教学更注重学生思维层面的体验，有声有色的视频并非一定比文字更优。

然后是实践性原则。实践是检验真理的唯一标准。判断新媒体使用是否合理、恰当，应以实践反馈为依据，在实践中不断改进、优化。同时，教学过程应该重视学生基本活动经验的积累，让学生尽可能去操作、去实践，而非被动地通过视听等途径获取信息。将思维外化于行，方能内化于心。

最后是反馈性原则。新媒体融合的课堂教学一方面应注重学生的主观感受，教师应以学生的课堂反映为主要依据，如从学生的眼神、表达或者是练习等获取反馈信息，关注学生的感受，重视课堂的动态生成，及时调整课堂教学方法。另一方面，在课堂结束之后教师还应从学生作业或与学生交流过程中了解学生对知识、方法的掌握程度，了解課堂教学中存在的不足，进而调控教学过程，更换信息传输方式，建立积极的评价反馈机制，不断改进教学，提高教学水平。

三、新媒体辅助下培养学生自主学习能力的策略及案例分析

（一）整合文献、视频等资源创造自主学习情境，提升学生的认知策略

学生认知策略包括低阶的复述、联系策略以及高阶的组织、批判性思维策略，能自如地运用这些策略是学生发展自主学习能力的先决条件。新媒体的特征之一是具有丰富的文本、视频等资源，且这些资源具有很强的时效性。教师可以充分利用新媒体的这一特性辅助学生课前预习，比如唤醒知识储备、情感储备等为概念教学铺垫，在明确教学目标和教学任务之后，将相关的文献或者视频整合，上传到网盘或者班级希沃电脑，并设置驱动问题，组织学生以小组合作的形式进行课前学习。一方面可以拓展学生的知识面，增加学生的知识储备；另一方面可以使学生在驱动问题的引导下思考，调动学生运用复述策略和联系策略；與此同时，学生小组组织交流辨析，在辨析的过程中进一步获取资源进行再思考、再创造，这一过程能够强化学生的高阶组织以及批判性思维。下面以平面向量大单元课前学习为例展开论述。

1.整合资源，设置驱动型问题

师生活动：教师课前研读《课程标准》，明确《课程标准》对学生平面向量学习的要求，研读相关史料，并筛选一些符合学生认知且兼具趣味性的文献、视频，如某微信公众号的文章《向量的历史（上）》《向量的历史（下）》、某网站的视频学习资料《从亚里士多德到哈密顿：向量历史》等。教师把公众号和视频学习网站的链接发送给学生，并拷贝一份到班级多媒体设备上供周末留校的学生自主学习。

2.以驱动问题为导向，学生自主研读、思考、交流

教师结合文本阅读材料和视频，提出以下驱动问题。

驱动问题1：向量的概念是哪一年由谁提出来的？

驱动问题2：向量的发展经历了哪几个阶段？

驱动问题3：向量坐标化经历了哪几个阶段？

驱动问题4：数量积的起源、向量积的发展经历了哪几个阶段？

驱动问题5：了解了向量的发展史，你对本章平面向量的学习有哪些期待？

教师在班级QQ群公布驱动问题，把学生分组，每个小组建立QQ群，在自主学习文本或者视频的过程中，小组成员可以随时随地在线交流讨论，有疑问的学生还可以在互联网获取更多的信息，对其中某个点感兴趣想更深入研究的学生也可自行追加检索，甚至在小组QQ群里分享学习成果。学生在小组群内针对驱动问题展开讨论，观点碰撞，思维发散，再提炼整合成问题的答案。

3.课堂组织分享、讨论、辨析活动

教师在课堂上组织小组分享驱动问题的答案，小组派代表上台分享组内见解，其他小组提出不同见解或质疑，教师组织辩论，在恰当的时机给予肯定、鼓励。分享结束之后，趁着学生学习讨论的热情持续高涨，教师提出章节学习的大前提、大背景和大概念，进而开启本章的学习。

根据以往的教学经验，学生的向量学习热情不高，学习效果往往达不到预期，主要原因是一直以来学生接触得比较多的是一维的实数，而向量是二维概念，包括大小和方向两个维度，比较抽象，虽然学生在物理学习中接触了速度、位移和力等矢量的例子，但是数学中的向量既有几何表示又有坐标表示，作为沟通几何与代数的桥梁，向量的多元性以及抽象性决定了向量学习是具有一定难度的。本案例教师在课前对学生进行分组，在新媒体的辅助下为学生提供学习资料，并设计驱动问题，让学生了解向量的起源与发展，感受向量产生的必要性及其作为工具的优越性，使学生在思辨与组织答案的过程中，对向量的概念有初步的认识，情感烘托、知识铺垫水到渠成。这比教师在课堂上直接展示向量发展史或直接告诉学生向量的重要性的教学效果要好得多。

（二）善用GeoGebra等软件创设自主探究平台，优化学生的元认知策略

提升学生自主学习能力，最核心的环节在于促进学生使用元认知策略。元认知是对自身认知的认知，即反省认知，元认知策略指的是学生对自己的认知过程的有效监控和调节，包括对自身知识行为和思维的认识、反思，并进行监控和管理。信息技术的发展使得很多教学软件应运而生，比如GeoGebra软件可以动态生成几何图形，是解决立体几何、解析几何等问题的利器。教师可以充分利用新媒体的动态可视化特性将学生内隐的认知外显化，进而优化学生的元认知策略运用。下面以教学探究圆锥曲线中的定点、定值问题规律为例展开论述。

教师充分利用GeoGebra软件的动态生成特性，结合教学目标，让学生在代数运算的基础上，借助GeoGebra将定点问题可视化，同时在操作软件的过程中发现规律，自然而然地提出新的问题，发展发现问题、提出问题等高阶思维能力。以下是本节实践探究课的教学流程（如图1所示）。

1.实例引入，精心设问

教师给出引例如下。

直线l：y=kx+m与椭圆C：[x24]+[y23]=1交于A、B，以A、B为直径的圆过椭圆C的右顶点M。求证：l过定点。

师生共同分析题目。教师引导学生动手操作，运算求解。学生自主运算求解，教师从旁指导。学生小组派代表利用希沃视频展台展示解题思路和计算过程。

教师点评之后提出进一步探究的问题：我们从代数角度求证了这个问题，你能从几何角度画出相应图形吗？如何从几何角度给出证明或验证？

2.GeoGebra动态演示完善认知

教师示范运用GeoGebra软件动态展示图形（如下页图2所示），学生观察并思考。

3.提出问题，实验操作

教师追问学生，学生思考并提出探究问题1，即把点M推广到椭圆上任意一点，其余条件保持不变，直线AB是否仍过定点？教师让两名学生代表上台逐步操作验证，其他学生观察。

经过探究实验，得出结论：M为椭圆[x24]+[y23]=1上任意一点，A、B为椭圆上两个动点，若kMA·kMB=-1，则直线AB恒过定点。师生再一起从代数角度展开证明。

4.提出深入问题再次探究

教师鼓励学生将问题的条件一般化，学生提出新的探究问题2：上述结论是否对任意一个椭圆都成立？并继续派两名代表上台操作。

经过探究实验，得出结论：M为椭圆[x2a2]+[y2b2]=1上任意一点，A、B为椭圆上两个动点，若kMA·kMB=-1，则直线AB恒过定点。

师生再将问题条件一般化，提出探究问题3：该结论对双曲线、抛物线是否也成立？师生再次操作验证。

5.提炼模型，成果应用

教师引导学生用数学语言将探究结果表示成一般结论：M为圆锥曲线上任意一点，A、B为圆锥曲线上两个动点，若kMA·kMB=-1，则直线AB恒过定点。并给出课后作业：已知抛物线[y2=2px]（[p>0]），直线l过抛物线与抛物线交于A、B兩点，以AB为直径的圆过抛物线定点，求证：直线AB过定点。

圆锥曲线中存在大量的定点、定值问题，传统教学中教师往往注重教学解题思路和运算技巧，忽视探究解题背后的规律，导致学生只知道机械地做题，认知存在局限，无法窥视这类题型的原貌以致对其本质半知半解，缺乏反思性思考。本节探究课师生共同操作GeoGebra软件逐步探究规律，通过动态展示揭示规律，使得规律一目了然。学生不仅探究了这类直线过定点问题，还能自主提出进一步探究的问题并进行操作探究，得出结论后的变式就水到渠成了。学生的逻辑思维得到了建构和完善，认知得到了拓展和升华，充分感受到了知识生成的魅力，学习热情高涨。值得一提的是，教师在实际操作过程中应尽量创造条件，让每名学生都能动手操作、实践体验。

（三）活用多媒体优化各教学环节，增强学生的自主学习动机

学生自主学习动机是影响学生自主学习行为的关键非智力因素，分为外部动机和内部动机。外部动机主要来源于外界奖励、竞争或他人评价，内部动机则来自学生对事物的好奇或挑战、自我效能感以及归因。课堂教学中，教师可以利用图片、动画补充趣味性知识，或让课堂形式多样化，在学生思维的最近发展区设置问题串，激发学生的求知欲；还可以利用多媒体随机点名，给予每名学生展示的机会，灵活使用希沃视频展台，即时展示学生的优秀解答，给予学生肯定，使学生建立课堂积极行为条件反射。

在概念形成环节，教师应给予学生自主探索的空间，适当借助多媒体模拟实验，增强学生的体验。如教学概率的概念，教师可以在学生分组抛硬币之后，利用计算机设置模拟抛硬币实验，让学生模拟抛硬币1 000次甚至10 000次，突破实际操作中人为无法短期抛硬币无穷次的局限，让学生深刻感受到独立重复实验无数次之后，事件发生的频率比较稳定，在领悟到概念本质的同时深深体会到数学实验的魅力和数学学习的乐趣。

在应用举例环节，教师可以利用多媒体展示不同层次的题目，让学生自主选择解答，兼顾潜力生和学优生，既不会让潜力生因题目太难而产生挫败感，又不会让学优生因题目简单缺乏挑战而导致学习动力不足。

在课后作业或者周测批改环节，教师可以利用“门口易测”等网络工具提高批改的效率。软件自带的数据分析功能不仅方便教师了解学情，还能让学生了解自己的学习状态。教师及时的、适当的积极反馈能够有效提高学生的学习效能。

（四）巧用微课延伸课堂，提升学生的资源管理策略

资源管理策略的使用是学生自主学习能力获得提升的重要标志，主要包括学生对自身的学习时间、学习环境、学习目标和努力程度等进行监控和管理，以及开展请教他人或同伴合作学习等与外部交互的活动。微课是一种以短视频为主，以其他配套教学资源为辅，致力突破教学重难点的教育方式，具有目标明确、时长短、知识点突出等特点，是新媒体与教学融合形成的一种授课形式。教师可以运用微课延伸课堂，要求学生自主学习，如果学生有不明白的地方可以请教老师或者其他同学，使学生能够运用资源管理策略，进而培养学生的自主学习能力。

教师可以针对不同层次的学生分别制作不同的微课视频，做到有的放矢、因材施教。对潜力生而言，教师在课堂上讲解后，他们极有可能仍存在理解困难，教师可以针对性地为这部分学生制作讲解知识难点的微课，并将微课上传至平台，供学生自主学习。与此同时，教师在课堂上讲授的很多知识点仍有拓展延伸的空间，教师也可以针对这些内容制作微课，使学有余力的学生获得持续提升，如学习平面向量，其中用向量法解决三角形“四心”问题的难度比较大，教师可以在课堂上讲解基础的知识，课后再制作微课“向量法的应用之三角形‘四心’问题”，辅助学生自主学习。

本文从新媒体的特性出发，确立了新媒体融入课堂教学的原则，分析了学生自主学习能力的影响因素与评价维度，并根据自主学习能力的四个成分——认知策略、元认知策略、动机以及资源管理策略，结合新媒体的特点，提出新媒体与教学深度融合以培养学生自主学习能力的四种途径，并针对性举例说明。今后笔者将继续在教学实践中探索新媒体与学科教学深度融合的途径，不断提升学生的自主学习能力，为社会主义事业培养合格的建设者和接班人。

参考文献

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（责编 刘小瑗）