曹一鳴：信息技術時代的數學教學——后疫情時期對在線教學的反思
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信息技術（ICT）與數學教學的“深度融合”一直是國內外數學課程改革、國際性學術組織與會議以及數學教育研究者、政策制定者、教師、學生、家長等關注、爭議的熱點問題。事實上，自信息技術進入數學教學實踐領域以來，針對信息技術在數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，學生數學成績越差”的研究結論，更表明了信息技術助力數學教學的美好愿景和殘酷現實之間的反差。
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。據聯合國教科文組織（UNESCO）實時統計，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。
這次大規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學教學改革提供一定的參考。
01
技術本身并不是影響
數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，數學學習興趣、學業成績都有所提升”。
為什么會出現不同的結果？
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學知識的系統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學學習效果的核心要素，即技術本身雖然會影響數學學習效果，但不是影響數學學習效果的直接因素。
這里值得一提的是，我們現行的學校教育和常見的家庭教育，在很多方面是“監管”式的教育。這樣的環境下成長起來的學生，是很難在未來的職業生涯中有理想的發展的。
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學學習效果的直接因素，但不可否認的是，它在數學教育（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勢，一直被認為是未來教育發展的重要趨勢之一。
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”，走到數學教育的前臺，成為數學教育正常運轉的基本保障。人工智能（AI）、增強現實（AR）、虛擬現實（VR）、“互聯網+”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，理想和現實之間還存在著很大的差距。教師信息技術素養、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。
在疫情期間大規模的實踐中，線上教學和傳統的線下教學相比，顯示出自身的優勢，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
信息技術給數學教學帶來了機遇，同時帶來了一定的挑戰。“雙線混融教學”對教師的信息素養、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。選擇恰當的內容遠比采取怎樣的方式更為重要。在信息技術高速發展的時代，學習資源也變得更加豐富多樣。除了傳統的紙質教材、教輔資料之外，也出現了越來越多的數字化學習資源，如各種優質的教學視頻（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、整合優質的學習資源，優化其呈現方式、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學作業布置。
此外，教師還需要引導學生借助信息技術，搜集和整理恰當的學習資源，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的推送和引導，學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，對數學學習產生負面效應。
第二，使用信息技術豐富、優化教學方式。
教學是一個師生互動的復雜的生態系統。傳統的“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、引導學生發現和提出問題（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、實踐創新能力乃至綜合素養的培養帶來契機。例如，利用“智慧學伴”平臺，結合“翻轉課堂”模式開展數學習題教學。
第三，發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，是數學教學不可或缺的環節。這也是一項非常細致煩瑣、體現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、階段性測試及其批改、分析。在信息技術高速發展的當下，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。