李羅　孔德宏

大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)變革對(duì)教師信息素養(yǎng)提出了新的要求，信息技術(shù)應(yīng)用能力是新時(shí)代教師的必備素養(yǎng).2013年，教育部實(shí)施全國(guó)中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程；為推動(dòng)教師主動(dòng)適應(yīng)信息化、人工智能等新技術(shù)變革，2019年教育部決定實(shí)施全國(guó)中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程2.0.

自2022年開(kāi)始，云南省啟動(dòng)高考綜合改革，新高考模式推動(dòng)教師課堂教學(xué)方式的變革，數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)科目，對(duì)學(xué)生的選拔功能更加突出，基礎(chǔ)好的學(xué)生，數(shù)學(xué)抽象、直觀想象等素養(yǎng)較高，某些數(shù)學(xué)重難點(diǎn)知識(shí)通過(guò)動(dòng)腦思考便能理解；但基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，難以理解某些知識(shí)點(diǎn)，此時(shí)便需要教師充分發(fā)揮教育機(jī)智，而信息技術(shù)就是一種幫助學(xué)生突破數(shù)學(xué)重難點(diǎn)的重要手段.基于信息技術(shù)的應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展，是當(dāng)今數(shù)學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要特征.信息技術(shù)與數(shù)學(xué)之間這種“自然天成”的關(guān)系，使得在數(shù)學(xué)課程中使用信息技術(shù)成為一種必然，但在實(shí)際教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用仍存在諸多問(wèn)題.為了解目前信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)融合的現(xiàn)狀，本研究從中小學(xué)信息化環(huán)境建設(shè)、數(shù)學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用意識(shí)與應(yīng)用能力三個(gè)層面編制調(diào)查問(wèn)卷，對(duì)高中數(shù)學(xué)教師展開(kāi)調(diào)查.

一、調(diào)查研究的過(guò)程與方法

（一）調(diào)查對(duì)象

自2020年以來(lái)，昆明市每年分階段對(duì)普通高中數(shù)學(xué)骨干教師進(jìn)行培訓(xùn)，信息素養(yǎng)與技術(shù)應(yīng)用是其中一項(xiàng)重要的培訓(xùn)內(nèi)容，筆者在往年調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)2022年12月參加培訓(xùn)的50名高中數(shù)學(xué)骨干教師進(jìn)行調(diào)查，共回收有效問(wèn)卷49份.

（二）調(diào)查目標(biāo)

在大量查閱信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)融合相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，筆者確定了高中數(shù)學(xué)教師信息技術(shù)使用調(diào)查的三個(gè)目標(biāo)：（1）了解普通高中信息化教學(xué)環(huán)境建設(shè)情況；（2）了解高中數(shù)學(xué)教師的信息技術(shù)應(yīng)用意識(shí)；（3）了解高中數(shù)學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力.通過(guò)調(diào)查進(jìn)一步明確高中數(shù)學(xué)教師運(yùn)用信息技術(shù)促進(jìn)教學(xué)的實(shí)際情況，從中發(fā)現(xiàn)亟須解決的問(wèn)題，并就相應(yīng)問(wèn)題給出可行性建議和策略.

（三）調(diào)查方法與工具

本調(diào)查主要采用問(wèn)卷法、訪談法、課堂觀察法，運(yùn)用SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及處理，具體包括因子分析、描述性統(tǒng)計(jì)等.

調(diào)查工具以《中小學(xué)教師教育技術(shù)能力標(biāo)準(zhǔn)（試行）》為主要依據(jù)，結(jié)合高中數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，參照已有研究中的成熟問(wèn)卷編制而成，包括李靜在《“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下教師信息技術(shù)應(yīng)用能力調(diào)查研究》、曹杰茹在《“教育信息化2.0”背景下高中數(shù)學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力調(diào)查研究》中所使用的問(wèn)卷.問(wèn)卷一級(jí)維度為中小學(xué)信息化教學(xué)環(huán)境建設(shè)、數(shù)學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用意識(shí)、數(shù)學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力.問(wèn)卷題型包括單選和多選，量表題采用李克特五點(diǎn)記分方式.

調(diào)查結(jié)果顯示，該問(wèn)卷的內(nèi)部一致性α系數(shù)為0.948>0.9，說(shuō)明此次調(diào)查信度很高；KMO檢驗(yàn)系數(shù)為0.800，巴特利特檢驗(yàn)卡方統(tǒng)計(jì)值的顯著性概率為0.000<0.05，可見(jiàn)其適合作探索性因子分析，結(jié)果如表1所示.

二、調(diào)研結(jié)果及其分析

在此次調(diào)查的教師中，男教師占比42.86%，女教師占比57.14%，其中教齡在15年以內(nèi)的占比75.51%，說(shuō)明調(diào)查對(duì)象主要為青年骨干教師.被調(diào)查教師均有本科及以上學(xué)歷，畢業(yè)院校和專業(yè)方面，非師范類畢業(yè)的教師占比20.4%，同時(shí)，非數(shù)學(xué)專業(yè)畢業(yè)的教師占比18.37%.

（一）中小學(xué)信息化教學(xué)環(huán)境建設(shè)情況分析

信息化教學(xué)環(huán)境建設(shè)是信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)融合的基礎(chǔ).“學(xué)校數(shù)學(xué)教學(xué)中可以利用的信息技術(shù)環(huán)境”問(wèn)題的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，18.37%的教師選擇了“以教師使用的計(jì)算機(jī)、投影儀為主”，71.43%的教師選擇了“交互式電子白板（如希沃白板等）”，2.04%的教師選擇了“以學(xué)生使用的網(wǎng)絡(luò)教室為主（電腦裝有數(shù)學(xué)教學(xué)軟件）”，8.16%的教師選擇了“以學(xué)生使用的平板電腦、筆記本電腦終端為主”.由此可見(jiàn)，多數(shù)學(xué)校都配備了交互式電子白板、投影儀等常規(guī)信息化教學(xué)設(shè)備，與往年比較，占比均有所提升，說(shuō)明硬件技術(shù)的進(jìn)步是有目共睹的；但學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中自己能使用的信息技術(shù)設(shè)備并不充足.

（二）數(shù)學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用意識(shí)情況分析

信息技術(shù)應(yīng)用意識(shí)是提高教師信息技術(shù)應(yīng)用能力的基礎(chǔ)和前提，因而本研究對(duì)教師信息技術(shù)應(yīng)用意識(shí)進(jìn)行調(diào)查，具體結(jié)果如表2所示.

表2數(shù)據(jù)表明：被調(diào)查的高中數(shù)學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用意識(shí)較強(qiáng)，每題平均值均在3分以上，并且93.88%的教師認(rèn)為在數(shù)學(xué)教學(xué)中使用信息技術(shù)很有必要，說(shuō)明絕大多數(shù)教師認(rèn)識(shí)到了信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課堂融合的重要性和必要性.

（三）數(shù)學(xué)教師信息技術(shù)的應(yīng)用能力情況分析

《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版2022年修訂）（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）“教學(xué)建議”模塊指出：重視信息技術(shù)運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的深度融合.本研究選取高中數(shù)學(xué)課程“函數(shù)”“幾何與代數(shù)”“概率與統(tǒng)計(jì)”三大主題展開(kāi)調(diào)查，統(tǒng)計(jì)分析如表3、表4、表5所示.

如表3，在“函數(shù)”主題中，從調(diào)查數(shù)據(jù)可知，在“利用信息技術(shù)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象”問(wèn)題的調(diào)查中，頻率為“經(jīng)?！焙汀氨容^經(jīng)?！钡谋壤蜑?9.18%，其余三道題目中，“經(jīng)?！焙汀氨容^經(jīng)?！笔褂眯畔⒓夹g(shù)的頻率均沒(méi)有達(dá)到50%，說(shuō)明信息技術(shù)與函數(shù)教學(xué)深度融合程度仍有提升的空間.事實(shí)上，“函數(shù)”是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)，教師若能在一些探究活動(dòng)中使用信息技術(shù)研究函數(shù)的性質(zhì)，將有效加深學(xué)生對(duì)函數(shù)的理解和運(yùn)用.

在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研時(shí)筆者請(qǐng)教師進(jìn)行分享和展示，多數(shù)教師只能靜態(tài)展示函數(shù)圖象，如請(qǐng)教師回答y=ax與y=logax（0

表4反映了高中數(shù)學(xué)教師在講授“幾何與代數(shù)”主題時(shí)使用信息技術(shù)的頻率.從表4中可以看到，四道題目“經(jīng)?！焙汀氨容^經(jīng)常”使用信息技術(shù)的比例均超過(guò)50%，說(shuō)明對(duì)于“幾何與代數(shù)”這一主題，教師能結(jié)合知識(shí)本身的特征充分利用信息技術(shù)展示圖形，幫助學(xué)生理解和掌握?qǐng)D形的幾何性質(zhì).

表5反映了高中數(shù)學(xué)教師在講授“概率與統(tǒng)計(jì)”主題時(shí)使用信息技術(shù)的頻率.從表5中可以看出，教師使用信息技術(shù)的頻率明顯降低.值得注意的是“經(jīng)?！焙汀氨容^經(jīng)?！崩眯畔⒓夹g(shù)呈現(xiàn)卡方分布的概率密度函數(shù)圖象的教師占比16.33%.但筆者在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研時(shí)，請(qǐng)教師演示如何結(jié)合信息技術(shù)講授“獨(dú)立性檢驗(yàn)”時(shí)，沒(méi)有教師能順利呈現(xiàn)出來(lái).事實(shí)上，用Geogebra軟件，可以非常簡(jiǎn)單地動(dòng)態(tài)演示卡方值變化時(shí)，其對(duì)應(yīng)概率的變化情況，如圖2所示.雖然在“獨(dú)立性檢驗(yàn)”中，教材并沒(méi)有講卡方分布，但是教師借助技術(shù)可以直觀有效地幫助學(xué)生了解卡方分布的基本特征，這樣學(xué)生才能很好地掌握“獨(dú)立性檢驗(yàn)”的基本原理.

（四）高中數(shù)學(xué)教師信息技術(shù)的組織管理能力

數(shù)學(xué)教師信息技術(shù)的組織與管理能力調(diào)查主要涉及如何組織學(xué)生利用信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與探究，具體調(diào)查結(jié)果詳見(jiàn)表6.

由調(diào)查數(shù)據(jù)可知，教師利用信息技術(shù)在突破教學(xué)重難點(diǎn)、開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境等方面做得不錯(cuò)，得分均在3分以上，體現(xiàn)了昆明市高中數(shù)學(xué)骨干教師信息技術(shù)應(yīng)用能力在組織管理課堂教學(xué)方面應(yīng)有的水平，只是在利用信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)方面還有提升的空間.因此，如何促進(jìn)教師利用信息技術(shù)提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性是下一階段研究的重點(diǎn)問(wèn)題.

三、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)融合的思考

（一）信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)深度融合過(guò)程中存在的問(wèn)題分析

針對(duì)阻礙信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)融合的原因展開(kāi)調(diào)查，數(shù)據(jù)顯示，57.14%的教師認(rèn)為“重視程度不足”，48.98%的教師認(rèn)為“教師自身信息素養(yǎng)不足”，24.49%的教師認(rèn)為“信息化教學(xué)無(wú)法滿足考試對(duì)成績(jī)的要求”，42.86%的教師認(rèn)為“工作中沒(méi)時(shí)間制作課件”，14.29%的教師認(rèn)為“與傳統(tǒng)教育觀念相?！?值得注意的是，仍有61.22%的數(shù)學(xué)教師認(rèn)為“教育資源缺乏”，然而在信息過(guò)載，資源過(guò)剩的時(shí)代，大多數(shù)教師為什么會(huì)認(rèn)為“教育資源缺乏”呢？究其原因，主要是：大量豐富的信息技術(shù)資源未能對(duì)口師生實(shí)際需求，其設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)容易忽視特定數(shù)學(xué)內(nèi)容的教學(xué)理論與規(guī)律，質(zhì)量參差不齊，教師和學(xué)生使用起來(lái)并不方便，未能充分提升教育生產(chǎn)力.

基于調(diào)查的結(jié)果，在職教師和職前教師在信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)融合過(guò)程中主要存在以下問(wèn)題：

1.在職教師層面

首先，受傳統(tǒng)教學(xué)思想的影響，部分在職教師認(rèn)為數(shù)學(xué)是以“計(jì)算”或“解題”為主的學(xué)科，仍然采用傳統(tǒng)的“粉筆+黑板”的教學(xué)手段.教師在教學(xué)過(guò)程中堅(jiān)持用板書呈現(xiàn)推導(dǎo)計(jì)算的過(guò)程，這是值得肯定的，可事實(shí)上，這些過(guò)程若能通過(guò)多媒體進(jìn)行動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)將會(huì)提高教師的教學(xué)效率.經(jīng)過(guò)訪談和課堂觀察發(fā)現(xiàn)：部分教師在黑板上不停地寫，并未及時(shí)關(guān)注學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，這無(wú)疑違背了“以學(xué)生為中心”的新教學(xué)理念.其次，廣大數(shù)學(xué)教師對(duì)于在數(shù)學(xué)教學(xué)中使用信息技術(shù)，并沒(méi)有表現(xiàn)出很大的熱情，其根本原因是沒(méi)有看出使用的效果.最后，在職教師的信息技術(shù)培訓(xùn)，以理念為主，關(guān)于信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)融合的方式方法類培訓(xùn)不足.從調(diào)查可知，教師操作一些稍復(fù)雜的軟件仍存在較大困難，方法的缺失限制了其創(chuàng)新使用信息技術(shù)，從而未能充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)變革數(shù)學(xué)教學(xué).

2.職前教師層面

職前師范生的信息技術(shù)課程更偏重通用技術(shù)軟件的使用.數(shù)學(xué)教育技術(shù)的課程偏少，即便是數(shù)學(xué)教育技術(shù)的課程，因授課教師通常是計(jì)算機(jī)教師而不是數(shù)學(xué)教師，所以其講授更偏重軟件的技術(shù)性應(yīng)用，導(dǎo)致師范生從一開(kāi)始就不會(huì)融合，更不能深刻感受和體驗(yàn)融合的價(jià)值.這也影響了師范生從教后對(duì)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)融合的理解與認(rèn)識(shí).

（二）建議與對(duì)策

以上研究表明，昆明市作為云南省教育水平相對(duì)較高的地區(qū)，普通高中學(xué)校的信息技術(shù)設(shè)施配備已基本到位，信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)融合程度處于中上水平，掌握的信息技術(shù)水平也在一定程度上較往年有所提升，但仍未完全將新教材和新課標(biāo)中對(duì)信息技術(shù)融入課堂的建議落實(shí)、處理到位.為全面推進(jìn)新課程、新教材、新高考在云南省的實(shí)施，信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)深度融合需引起足夠重視，筆者建議從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：

1.普通高中學(xué)校應(yīng)積極探索基于校本的信息技術(shù)應(yīng)用模式

信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行深度融合受制于多種因素，學(xué)校很難將諸多小范圍實(shí)驗(yàn)環(huán)境下信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)融合應(yīng)用的成功案例直接移植.首先，學(xué)校應(yīng)在經(jīng)驗(yàn)借鑒的基礎(chǔ)上，以學(xué)校、年級(jí)、班級(jí)為單位主動(dòng)探索適合本校實(shí)際情況的信息技術(shù)應(yīng)用模式，以促進(jìn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的深度融合，增加實(shí)效性.其次，學(xué)校還應(yīng)該制定相關(guān)激勵(lì)制度，督促教師切實(shí)使用信息技術(shù).如新老教師開(kāi)展小組合作，這種合作形式可以融合新老教師群體的各自優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮同伴反饋的力量.在協(xié)作中，年輕教師可以發(fā)揮信息技術(shù)使用能力與學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，老教師可以用自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)更好地將信息技術(shù)融入教學(xué)設(shè)計(jì)中.最后，學(xué)校應(yīng)多開(kāi)展信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)深度融合的教學(xué)比賽、課件制作比賽等活動(dòng)，以賽促學(xué)，以賽促教.

2.在職教師應(yīng)樹(shù)立信息技術(shù)教學(xué)觀并提升現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用能力

新課標(biāo)在必修課程和選擇性必修課程的教學(xué)提示、實(shí)施建議等模塊數(shù)次提及信息技術(shù)，說(shuō)明信息技術(shù)融于數(shù)學(xué)教學(xué)是轉(zhuǎn)變教學(xué)與學(xué)習(xí)方式、提高教學(xué)效率的重要途徑.首先，教師要樹(shù)立信息技術(shù)教學(xué)觀，在深入研究課標(biāo)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)的興趣和應(yīng)用意識(shí).其次，在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)按照新課標(biāo)、新教材中的信息技術(shù)要求開(kāi)展教學(xué)，從教與學(xué)兩方面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，運(yùn)用信息技術(shù)聚焦教學(xué)痛點(diǎn)，突破教學(xué)難點(diǎn).最后，新課程改革不僅是一種理念的改變，更是一種教學(xué)方式的創(chuàng)新與發(fā)展，教師還應(yīng)關(guān)注以人工智能為代表的新興技術(shù)的應(yīng)用，人工智能在中學(xué)數(shù)學(xué)課程中的應(yīng)用對(duì)改變學(xué)生認(rèn)知方式、教師業(yè)務(wù)形態(tài)、促進(jìn)數(shù)學(xué)教育現(xiàn)代化發(fā)展方面潛力巨大.

3.師范院校應(yīng)加強(qiáng)與中小學(xué)的合作以促進(jìn)共同發(fā)展

為提升職前數(shù)學(xué)師范生的信息技術(shù)素養(yǎng)，高等院校應(yīng)完善師范生培養(yǎng)方案.第一，師范生的信息技術(shù)課程設(shè)置既要講授常用數(shù)學(xué)教學(xué)軟件的技術(shù)操作，又要講授如何將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行深度融合；第二，加強(qiáng)高校與中小學(xué)的合作，開(kāi)展更多教育信息化交流，以促進(jìn)雙方共同發(fā)展.一方面，中學(xué)教師可以作為師范生的“校外導(dǎo)師”，在教學(xué)實(shí)踐方面給師范生提供指導(dǎo)和建議，使其在信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上提高整體教師專業(yè)素養(yǎng)；另一方面，高?？梢詾橹袑W(xué)教師的繼續(xù)教育提供幫助，豐富教師的信息技術(shù)知識(shí)和教學(xué)法知識(shí)，從而提高教師的專業(yè)水平.通過(guò)這種互助模式，師范生與在職教師的信息化教學(xué)水平都可以得到提高，也能為師范生早日成為卓越教師打下基礎(chǔ).

【本文為2022年云南省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃教育學(xué)項(xiàng)目——云南省普通高中新課程新教材實(shí)施調(diào)查研究（編號(hào)：AC22002）的階段性成果；孔德宏為通訊作者】

◇責(zé)任編輯 邱 艷◇