曹一鳴：信息技術時代的數(shù)學教學——后疫情時期對在線教學的反思
本文約3000字 預計閱讀時間6分鐘
信息技術（ICT）與數(shù)學教學的“深度融合”一直是國內外數(shù)學課程改革、國際性學術組織與會議以及數(shù)學教育研究者、政策制定者、教師、學生、家長等關注、爭議的熱點問題。事實上，自信息技術進入數(shù)學教學實踐領域以來，針對信息技術在數(shù)學教學實施的效果方面的爭論就一直沒有間斷過。而PISA測評中“使用計算機越頻繁，學生數(shù)學成績越差”的研究結論，更表明了信息技術助力數(shù)學教學的美好愿景和殘酷現(xiàn)實之間的反差。
然而，2020年春天，新冠肺炎疫情直接越過了這些爭論與沖突，導致包括中國在內的很多國家在不同程度上中止了線下教學，采取了在線教學。據聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）實時統(tǒng)計，2020年4月17日，新冠肺炎疫情導致全球191個國家約占91.3%（15.8億）的學生受影響停課；2020年8月16日，還有109個國家約占60.5%（10.6億）的學生處于受影響停課狀態(tài)。
這次大規(guī)模的在線教學實踐對教師的教、學生的學都產生了直接的影響。我們針對這一方面的相關問題，訪談了我國172位中小學數(shù)學教師以及部分高校專家。本文基于此做一些分析與探討，希望能夠為當下的數(shù)學教學改革提供一定的參考。
01
技術本身并不是影響
數(shù)學學習效果的直接因素
對于疫情期間的在線教學對學生數(shù)學學習的影響，不同學校、不同教師的感受不盡相同。其中，不少學校和教師反映，影響相對較大，造成了比較嚴重的兩極分化或整體水平下降的現(xiàn)象，甚至有些學生在線（在家）學習期間“學習效果幾乎為零”。但是，也有一些學校和教師反映，影響較小，甚至“有些學生通過在線學習，數(shù)學學習興趣、學業(yè)成績都有所提升”。
為什么會出現(xiàn)不同的結果？
很多教師反映：“相當一部分學生學習不自覺，再加上家長管不了、沒有時間與精力管或者根本不管，他們的學習很容易掉隊，受在線教學的影響就比較明顯；也有一部分學生，學習方法不太好，自學能力又比較弱，學習效果也受到了影響；還有少數(shù)學生，可能是自身的心理因素影響了學習的質量。”也有一些教師反映：“雖然一部分學生對數(shù)學知識的系統(tǒng)理解與掌握情況比線下面授時薄弱了，但是還有一部分學生，學習自覺性比較強，學習方法比較科學，通過網絡平臺拓展了更多的資源，基礎知識掌握得比線下面授時更加牢靠了。”事實上，“學生的學習自覺性、學習方法，可能是影響在線學習效果最為重要的一個因素”。
此外，有些教師反映：“影響學生在線學習效果的，除了學生的因素之外，可能還有教師的因素——有些教師對在線教學中的互動性把握得不好。”他們進一步指出：“直播時跟學生之間的互動會比較少；教學方式比較單一、對學生監(jiān)管不太方便時，師生之間的互動也會比較少。”
事實上，使用的平臺功能不一，教學的效果也不同。有些教師使用的平臺采用直播模式，理論上是每個學生都打開視頻后互動性會好一點，但是都打開視頻后網絡直播的質量等又會受到影響。平臺是否穩(wěn)定在很大程度上影響教學的效果。
整體而言，學習自覺性強、自主學習能力強的學生受在線教學方式的負面影響較小。線上教學還是線下教學本身并不是影響數(shù)學學習效果的核心要素，即技術本身雖然會影響數(shù)學學習效果，但不是影響數(shù)學學習效果的直接因素。
這里值得一提的是，我們現(xiàn)行的學校教育和常見的家庭教育，在很多方面是“監(jiān)管”式的教育。這樣的環(huán)境下成長起來的學生，是很難在未來的職業(yè)生涯中有理想的發(fā)展的。
02
“雙線混融教學”
將成為重要的教學方式
盡管信息技術并不是影響數(shù)學學習效果的直接因素，但不可否認的是，它在數(shù)學教育（教學）中起著重要的作用。依托信息技術的在線教學具有不受時間和地點限制、共享獲取優(yōu)質的教學資源、反復學習同一內容、針對個性化學習自主選擇不同的內容等優(yōu)勢，一直被認為是未來教育發(fā)展的重要趨勢之一。
特別是在抗擊新冠肺炎疫情這一特殊時期，信息技術從可有可無的“候補”迅速升級為不可或缺的“主角”，走到數(shù)學教育的前臺，成為數(shù)學教育正常運轉的基本保障。人工智能（AI）、增強現(xiàn)實（AR）、虛擬現(xiàn)實（VR）、“互聯(lián)網+”教育、網絡慕課(MOOC)以及線上直播、交互工具等新一代信息技術，在疫情期間的數(shù)學教學中得到了之前無法相比的廣泛、頻繁的應用，使信息技術在數(shù)學教學中的實踐應用走在了理論研究的前列。
但是，理想和現(xiàn)實之間還存在著很大的差距。教師信息技術素養(yǎng)、教學方式，學生學習習慣、學習自覺性與自主性的要求以及考試評價等方面的改革，在很大程度上制約著信息技術的運用，進而影響著在線教學的效果。
在疫情期間大規(guī)模的實踐中，線上教學和傳統(tǒng)的線下教學相比，顯示出自身的優(yōu)勢，也暴露出諸多的不足，如師生物理空間分離、課堂管理缺失、教學互動不足等問題，使在線教學永遠無法取代師生面對面的教學。
面對線上、線下教學各自的優(yōu)勢和不足，開展線上與線下互補、從“混合”走向“融合”的“雙線混融教學”，將是未來課堂教學方式變革的一種可能，也是改進課堂教學、提升教學質量的重要依托。
03
相關教學建議
信息技術給數(shù)學教學帶來了機遇，同時帶來了一定的挑戰(zhàn)。“雙線混融教學”對教師的信息素養(yǎng)、學習資源甄選與整合能力、學習過程催生與引導能力、學習效果評價與反饋能力等“教學勝任力”提出了更高的要求。對此，教師不能消極被動地依賴學生的自覺和家長的配合，而要積極主動地做好以下三個方面的工作。
第一，挖掘數(shù)字化學習資源。
學習資源是學生學習的重要載體，也是教師教學的重要基礎。選擇恰當?shù)膬热葸h比采取怎樣的方式更為重要。在信息技術高速發(fā)展的時代，學習資源也變得更加豐富多樣。除了傳統(tǒng)的紙質教材、教輔資料之外，也出現(xiàn)了越來越多的數(shù)字化學習資源，如各種優(yōu)質的教學視頻（如名師教學、精品課程等）、交互媒體資源等。
面對海量的學習資源，教師不需要完全獨立自主地設計每一個課件、教案，而是要結合自身及學生的特點，在堅守集結了眾多專家、學者智慧的教材的地位之外，拓寬視野，甄選、挖掘、整合優(yōu)質的學習資源，優(yōu)化其呈現(xiàn)方式、組織形式，有目的地推送給適合的學生。例如，利用“智慧學伴”平臺實施個性化的數(shù)學作業(yè)布置。
此外，教師還需要引導學生借助信息技術，搜集和整理恰當?shù)膶W習資源，讓他們將線上學習與線下學習結合起來。倘若教師不能給學生適當?shù)耐扑秃鸵龑В瑢W生即便花費大量時間與精力自己搜集和整理學習資源，也難以達到理想的效果，且容易造成使用信息技術的麻木性，對數(shù)學學習產生負面效應。
第二，使用信息技術豐富、優(yōu)化教學方式。
教學是一個師生互動的復雜的生態(tài)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的“教師講，學生聽”的知識傳遞教學范式已經很難滿足當下的時代需求和學生訴求，很難用高質量的教學促進學生學會學習、全面發(fā)展。
對于教師而言，高質量的教學活動不只是耐心講解，而是要通過推薦或提供學習資源（工具），組織、引導學生發(fā)現(xiàn)和提出問題（或教師設計問題）、分析和解決問題，在探究學習中建構知識、發(fā)展思維；教師要以問題（任務）為導向，組織、引導項目式甚至跨學科的、著眼于能力和素養(yǎng)提升的深度學習。
對于學生而言，高質量的學習活動不只是認真聽講，自主探索、收集資料、小組交流、匯報展示、總結反思等都是重要的學習方式。例如，自主學習可以讓基礎薄弱的學生回歸教材、回歸基礎，梳理總結主要學了哪些基本概念、基本定理、基本公式、基本例題；小組學習可以讓基礎較好的學生給基礎薄弱的同伴答疑解惑，從而在“學講”的基礎上共同成長。
總而言之，教師要適當使用信息技術等輔助手段，豐富、優(yōu)化自身的教與學生的學的方式，為學生自主學習能力、實踐創(chuàng)新能力乃至綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)帶來契機。例如，利用“智慧學伴”平臺，結合“翻轉課堂”模式開展數(shù)學習題教學。
第三，發(fā)揮網絡學習平臺的評價與反饋功能。
對學習結果的評價與反饋有很好的激勵和引導作用，是數(shù)學教學不可或缺的環(huán)節(jié)。這也是一項非常細致煩瑣、體現(xiàn)精準化和個性化的工作，教師通常很難通過課堂教學同步的提問與觀察來完成，需要借助課后的作業(yè)、階段性測試及其批改、分析。在信息技術高速發(fā)展的當下，教師可以充分利用網絡學習平臺的在線測評及輔導功能，更有針對性地完成教學評價與反饋。例如，“智慧學伴”平臺的“智慧測評”功能依托其提供的豐富的測試題目、靈活的測試方式、便捷的卷面批改與統(tǒng)計分析、精準化和個性化的問題診斷與學習輔導，可促成更高效的教學評價與反饋。