信息技术与小学数学课堂教学融合的层次研究*

朱艳兰

“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。”[1]当前教育的主渠道仍是课堂教学，随着基础教育软硬件设施的不断改善，为打破传统教育教学模式，中小学不断加快教育信息化改革与创新。通过对中国知网1997年至2016年近20年的期刊论文、博硕士论文的分析发现，课堂教学中信息技术应用研究的学术关注度逐年提升。通过对文献内容进行分析发现，有关概念内涵、意义、政策解读、现状、存在的问题、影响因素、模式和策略探讨、发展趋势等研究内容占据80%以上，但缺乏对信息技术与中小学课堂教学融合的微观分析。基础教育信息化的核心问题需要从课堂教学实践的角度对教师的教学行为和学生的学习行为进行深入的微观研究。本文从微观层面对信息技术融合教学中的师生教与学行为进行质性分析，剖析小学数学课堂信息技术支持的教与学行为的特征，探究信息技术与小学数学课堂教学融合的层次。

一、相关概念

1.信息技术与课堂教学融合

信息技术与教学融合是通过信息技术系统与教学系统双向互动，重构教学结构和变革教学方法的过程。一方面，信息技术成为教学系统的基本要素之一，课堂教学结构和方法将面临变革；另一方面，信息技术因为蕴含教学价值而改造为教学技术[2]。信息技术与课堂教学融合是指教师和学生在课堂中为提高教学效果、效率和效益，在恰当的时机以适当的方式使用各种信息技术手段进行教与学，注重课堂结构的变化，强调信息技术与教、学的双向互动。这种融合既注重了现代教育技术的本质，也考虑了技术在教学中所扮演的角色，同时符合学生学习思维方式和身心发展规律等特点。

2.课堂教学结构变革

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》在“创新人才培养”方面对基础教育提出新要求：“注重学思结合”，要求课堂教学激发学生的主体性，促进学生自主学习；“注重因材施教”，要求关注学生差异性，实现学生差异发展。当前各地中小学都在进行以实现学生自主学习与差异发展为目标的课堂教学改革，但课堂教学结构变革不能简化为教学模式的改变，需要课堂教学整体的结构性变革[3]。教育信息化若不紧紧抓住改变传统教学建构新型课堂教学结构这个中心，是不会有成效的，这是在教育信息化领域发现的一条重要规律。变革传统课堂教学结构就是将教师主宰课堂的、以教师为中心的传统教学结构，改变为既充分发挥教师主导作用，又能突出体现学生主体地位的主导—主体相结合的教学结构[4]。课堂教学结构的变革表现为教师的教学观和学生的学习观的变化以及师生课堂信息技术支持的教与学行为的转变。

二、小学数学课堂教学中信息技术支持的教与学行为分析

本文采用了课堂观察法并辅以访谈法，对5所小学20节课例进行研究，并将信息化环境划分为普通多媒体教室、交互式电子白板、移动学习终端这3种，得出了如下主要结论。

1.总体分析

(1)当前小学数学课堂教学中使用信息技术已成为普遍现象

信息技术应用时长占整个课堂教学时长的比例基本都在30%以上，有的甚至达到80%以上。不同信息化环境下，教师与学生的信息技术支持的教与学的行为有所差异，即信息化环境条件直接影响教师教学行为和小学生学习行为的方式，需要引起重视。

(2)融合趋势下，教与学行为已有所转变，促进了课堂教学结构的变革

多数课例中虽仍以教师信息化教的行为为主，但学生比例也有所增加，而在移动学习终端环境下教师和学生比例几乎持平，甚至学生更多。即使教师主导的教学环节，学生参与的时长增加，教师占用的时长减少，课堂教学中多数教师已经有意识地给予学生更多的机会展示学习成果，但小学生的信息素养还有待提高，应学会利用信息技术手段展示自己的学习成果。

(3)不同信息化环境下应用目的和应用方式存在差异

在普通多媒体教室教师主要采用演示型方式进行辅助讲解，其他环节和类型使用较少。交互式电子白板环境下主要采用互动型方式进行辅助讲解和创设情境。而在移动学习终端环境下，各种应用方式和应用目的几乎平均使用。但无论何种信息化环境下，在小学数学课堂教学中“图像”和“动画”这两种多媒体是常用类型，而练习型方式中“文本”使用最多，“音频”几乎没有使用。

2.小学数学教师信息技术支持的教学行为分析

(1)基本具备信息化教学观

95%的小学数学教师对信息技术应用于日常教学持积极态度。多数教师都具备查找和搜集与教学相关信息的意识，不再唯课本独尊，信息技术应用于课堂教学已经常态化，不再只是公开课的专利。而且随着信息化硬件环境的不断改善，交互式电子白板、移动学习终端等更加个性化、人性化的多媒体环境为课堂教学结构的变革提供了基础。

(2)信息素养有待提高

大部分教师能够独立制作课件，虽然当前使用最多的仍然是PPT，但很多数学教师已经熟练使用几何画板、Tracebook等数学教学软件，教学中使用的资源有自己制作、下载后修改或别人帮助制作等不同途径获取。很多学校配备了交互式电子白板等教学设备，但很多教师出于各种原因(如学校缺少培训教师不会使用、对教学设计要求较高、习惯于传统PPT演示等)不愿意使用，可见部分教师信息素养不足已成为信息技术与教学融合的潜在阻碍。

(3)资源共享意识初步形成

教师已经具备积累、共享资源的意识，在教学过程中注重整理和归纳，将优质资源与他人共享。但学校资源建设仍需加强，在信息技术与教学融合的背景下，应进一步加强信息资源硬件资源改善，以满足教师在日常课堂教学中使用网络、多媒体播放器、手持技术等要求。应以学段或学科为单位，建立信息技术资源包，并搭建资源共享的平台。

3.数学课中小学生信息技术支持的学习行为分析

(1)100%的小学生对信息化学习方式是持肯定态度的，尤其是数学课的学习，90%以上的小学生经常用网络多媒体辅助学习，但仍有近10%的小学生很少或几乎不使用信息技术，主要是不会使用技术和怕损伤眼睛家长不让使用这两个原因。

(2)初步具备信息化学习观。从意愿上来看，小学生很倾向于数学教师在课堂上使用信息技术，认为能直观地展现内容，尤其在学习新课时有助于形象理解。小学生也很乐意通过各种媒体分享自己的观点和成果，而且60%以上的小学生在复习和预习时经常使用网络多媒体技术帮助自己解决学习上的困难。

(3)部分五六年级的小学生经常上网收集教学视频，借助这些课堂视频进行预习，然后带着一定的问题在课堂上跟教师学习，有明确的目标。可以说“翻转学习”模式已经在小学教学中初现端倪。但就目前整体情况而言，这种“翻转式”只是某几节课如《轴对称图形》《周长》《组合图形的面积》等网络上资源比较丰富的教学内容才会采取，而多数课程由于信息化资源不足并不适用。

三、信息技术与小学数学课堂教学融合的层次分析

通过课堂观察和访谈分析得出上述教师和学生信息技术支持的教与学行为的特征，我们可以发现,由于各方面因素的影响，信息技术与小学数学课堂教学融合的层次不同。依据信息技术的应用目的、所占时长比例以及对课堂教学结构的影响这3个指标，本文从浅层融合、中层融合和深层融合3个层次进行分析。

1.浅层融合

本文将课堂教学中信息技术只作为辅助讲解工具的，信息技术使用时长比例低于40%的称为浅层融合，在观察的课例中有20%的课堂教学处于浅层融合。

浅层融合下主要特征表现为：仍是传统课堂教学结构，即集体讲授，教师角色是知识的施予者，学生角色是知识被灌输者，教学评价以纸笔测试和口头问答的方式进行，多媒体技术的作用仅作为辅助教师讲解，学生在课堂中几乎不涉及使用信息技术辅助学习。

2.中层融合

本文将课堂教学中信息技术作为辅助讲解工具之外，同时作为交流工具、个别辅导工具以及合作工具的，信息技术使用时长比例高于40%低于80%的称为中层融合，在观察的课例中有60%的课堂教学处于中层融合。

中层融合下主要特征表现为：课堂教学结构比较多样化，即集体讲授、个别化辅导、任务驱动教学、合作探究学习以及研究性学习等综合应用。教师角色是知识的施予者、帮助者、活动组织者以及指导者，学生角色不仅是知识接受者，也是学习主动参与者、主动探索、发现和建构者。教学评价方式多元化，包括纸笔测试、口头问答、电子档案袋作品等多种方式进行。多媒体技术的作用不仅作为演示工具，也是资源查询收集工具、表达思想观点和交互的工具。

3.深层融合

本文将课堂教学中信息技术不只作为辅助工具，而且从教学目标、教学内容到教学组织结构都有所改革的，信息技术使用时长比例高于80%的称为深层融合，在观察的课例中有20%的课堂教学处于深层融合。

深层融合下主要特征表现为：通过为师生创设每人一端的数字化桌桌通环境，达到教学网络化、学习个性化、评价常态化，从而实现学生自主、互助、探究学习的高效课堂模式，增强他们运用信息技术分析问题解决问题的能力，培养其创新精神。通过移动终端，帮助教师实现立体化空间教学，更加有效地引导课堂学习。系统可将学生分组讨论学习，组内成员可互相切换演示组内讨论过程。教师课堂测验试卷可下发至学生端，提交试卷后系统自动测评并显示试卷及答案，学生作品展示后其他学生和教师终端都可进行相应评价并反馈。通过信息技术创造个性化、分层次和智能化的教学环境，鼓励学生利用信息技术手段自主探究学习，从而帮助学生掌握终身学习的技能。

需要指出的是，上述3种融合的层次只是依据信息技术的应用目的、所占时长比例以及对课堂教学结构的影响这3个指标而划分的，并不能说明深层融合就一定优于浅层融合，因为信息技术只有在具体的学科教学环节中发挥有效作用，解决教与学中存在的问题，才能真正体现技术的功能与作用。在教学中，教师拥有用或不用技术、用的方式方法、用的时机、顺序等变通的权利，力争做到信息技术在教学中用得适宜、适时、适当，我们的最终目标是实现信息技术融合于教学的合理化和常态化。本文主要针对小学数学“图形与几何”的课堂教学中信息化教与学行为进行了微观探讨。信息技术与中小学课堂教学融合有共性也有差异，需对中小学更多科目进行课堂观察，思考、探索随着信息技术的发展课堂信息化教学行为的转变。

四、结语

“互联网+”时代，大数据、云计算和移动互联网等新一代信息技术对教学产生了深刻影响，在课堂教学实践中，从早期的辅助教学手段到与学科教学的深度融合，信息技术促使传统课堂向数字化、智能化、泛在化方向发展，开展“电子书包”“智慧教室”“一对一数字化学习”“智能学习终端”等教学将会更加常态化。“教育部门可以从企业部门学习的经验是，如果想要看到教育生产力的显著提高，就需要进行由技术支持的教育系统重大结构性变革，而不是渐进式的修修补补”[5]。课程改革无论是观念更新还是角色转变，关键在于师生课堂教与学行为的落实。信息技术融合下的课堂教学行为研究为我们促进教师教学和学生学习提供了支持，对信息技术与教学的融合提供了参考，为教育信息化发展方向的确定提供依据。教育发展是一个复杂的系统化过程，而作为信息时代教育发展的一个重要方面，信息技术在教育中的应用同样也是一个系统化的过程[6]。这一特征要求必须将教育技术研究的各个方面和层次看成一个有机的整体，强调协同合作，以求达到最大的整体效益。

[1]教育部.教育信息化十年发展规划(2011-2020)[DB/OL].http://www.moe.edu.cn/public fi les/business/html fi les/moe/s3342/201203/xxgk_133322.html.

[2]余剑波.信息技术与教学融合的价值冲突与处理[J].中国电化教育,2012(8):103.

[3]李怡明.论课堂教学结构异质化变革义[J].课程教材教法,2014(6):16.

[4]何克抗.智慧教室+课堂教学结构变革:实现教育信息化宏伟目标的根本途径[J].教育研究,2015(11):76-81.

[5]美国《国家教育技术计划2010：变革美国教育:技术推动学习》(National Education Technology Plan)[EB/OL].http://www.docin.com/p-708045333.html.

[6]熊才平.教育技术:研究热点及其思考[J].教育研究,2015(8):98-108.