2019版高中数学新教材中信息技术运用的比较研究

夏维涵 杨新荣

1 问题提出

近年来，信息技术不断进步革新，信息技术作为一种强有力的认知工具，对当前中小学数学教育产生了革命性的影响[1].世界众多国家己将学生信息技术的使用能力视为“基本能力”之一[2].相应地，早在我国2003年版普通高中数学课程标准中，就明确提到：“注重信息技术与数学课程的整合”[3]，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的工具，在2017年版新课标更是提出“注重信息技术与数学课程的深度融合”[4]，把“整合”升级为“深度融合”，足见高中新数学课程对信息技术应用的重视，

然而在教学实践中，长期以来信息技术的应用一直不显成效，信息技术甚至被用来快速展示数学概念或解题步骤，从而导致新的“满堂灌”的情形出现[5].虽然个中影响因素众多，但教科书信息技术的反映程度，特别是信息技术的体现形式，将影响甚至制约信息技术的使用效果，基于此，本研究系统比较2019版新修订的人教A、B版、湘教版、北师大版和苏教版高中数学新教材中信息技术的整合情况，以期为后继教材建设和教学提供些许借鉴.

2 研究设计

2.1 研究方法

本研究旨在比较各版本教材的特点，分析异同，故本研究运用比较研究法，对五个版本的数学教材进行横向比较，比较对象仅限必修部分，比较方法为文本分析和定量分析相结合.

2.2 比较框架

结合当前高中数学教科书的特点，以及综合先前相关研究[6，7]中的比较框架，本研究确定了使用频率、知识领域、呈现方式、应用工具、软件类型和应用形式等六个维度（如表1所示）.其中使用频率运用公式F=M/N，其中M表示教材中提及信息技术的页数，Ⅳ表示必修部分教材的总页数，教材中提及了信息技术的知识领域被划分为数与代数、图形与几何以及统计与概率三个方面，呈现方式中融入指包含在正文中，用信息技术推进教学进程的部分;专题指相对独立完整地介绍或使用信息技术的部分;旁注指不影响教学进程的、对正文做补充的，包含信息技术的部分;習题指教材与信息技术相关的习题，应用工具中硬件是指应用信息技术的计算功能;软件是指应用了数据提取、图象制作、程序演示等功能的软件;网络是指利用互联网获取教学信息，软件类型中的“其他”包含MATLAB、Mathematica.R软件等出现篇幅极短的软件，应用形式中工具指的是直接运用信息技术进行简单计算或作图，无需数学思维活动;问题解决是运用信息技术解决问题，需要有一定的数学思维活动;编程就是运用程序语言编写程序解决问题.

2.3 编码及数据说明

进行数据统计时，在Excel工作表中按照表1所示框架，符合相应要求就标1，否则置空，对于信息技术的使用频率，若教科书中标注计算机、计算器、互联网或出现ICT标志，则计1，在软件类型、应用工具和应用形式部分若符合两项及两项以上时分别计数，若一道例（习）题中有若干小题，数量计1.

3 研究结果

3.1 信息技术在教材中的使用频率

如图1所示，这五个版本教科书中信息技术的使用频率大多低于10%，整体使用频率较低，相比而言，人教版A版和苏教版教材对信息技术的使用频率稍微高点，达到了7%以上，而人教B版、湘教版和北师大版教材使用信息技术的频率都仅在3.5%左右，占有篇幅较少.

3.2信息技术使用在不同知识领域的占比 信息技术使用在不同知识领域的分布如表2所示，如表2所示，当前我国高中教材对于信息技术的应用主要集中在数与代数这一部分，图形与几何最少，人教A版、北师大版和苏教版教材尤为突出，人教B版、湘教版教材三个知识领域对信息技术的使用相对比较均衡.

3.3 信息技术在教材中的呈现方式

信息技术在教材中的呈现方式如表3所示，根据表3，整体而言，融入和专题是使用最多的呈现方式，相对而言以旁注和习题的形式呈现的部分较少，仅有13处和28处，其中人教A版、苏教版教材在呈现方式的选取上更为多样，人教B版、湘教版、北师大版教材的选取相对单一，

人教A版教材更多地选择了融入和专题这两种呈现形式，苏教版教材是这五个版本教材中用到融入和习题形式最多的且题型多变，人教B版、湘教版、北师大版教材分别以融入、专题、专题的呈现方式为主.

3.4 信息技术在教材中应用的工具

当前我国高中数学教材中信息技术类型使用分布如图2所示，根据图2，信息技术在这五个版本教材中的使用多以软件为主，共出现了92次，硬件总体使用稍少，而网络工具的应用极少，有教材只做简单提及（如人教版），不作应用，具体而言，人教A版和苏教版教材在软硬件的选择上比较相当，人教B版、湘教版、北师大版教材有明显的偏向性，软件的应用占比远大于硬件和网络工具.

3.5信息技术在教材中使用的类型

对于当前高中教材中使用的软件做了进一步的分析，具体而言，教材中使用的软件主要包括Excel、超级画板和GeoGebra等（具体分布如表4所示）.如表4所示，Excel和GeoGebra的使用最多，此外，不同版本教材倾向于使用某一个特定软件，当前高中数学教材使用的软件种类相较于上一个版本而言并没有较大更新和替换，此外，人教A版、湘教版、苏教版教材有多处未提及具体软件而仅作为工具直接使用，

3.6信息技术在教材中的应用形式

如前所述，信息技术在教材中的应用形式包括工具、问题解决和编码，根据图3，信息技术的应用形式在五本教材中都是以工具为主，解决问题为辅，编程功能体现则很少，苏教版和人教A版80%对于信息技术的使用都是工具性应用，而北师大版教材中信息技术的使用对于这三种应用形式的选取比较均衡，数据上体现的差异不大.

4 结论与建议

4.1结论

通过对以上数据分析，总的来说，当前我国高中数学教材在信息技术整合有一定的共性，主要表现在：信息技术使用率较低;知识领域分配不均、主要集中在“数与代数”领域;“融入”是使用率最高的呈现方式;网络应用形式较少;信息技术基本作为工具应用，除了这些共性外，不同版本教材也表现出了各自的一些特色，如在软件的选择上，除人教A版教材外，每个版本的教材都有不同的偏好.

4.2 建议

此前，有研究发现信息技术在高中旧教材中应用缺少深度融合，与教材内容呈现出割裂、硬件应用占大多数、运用场景略显单一[7，8].相比旧教材而言，信息技术在新教材中大量地采用融入的呈现方式，便于信息技术与教材的深度融合，软件应用占比也有所提升，信息技术在如数学建模板块和数学实验板块也得到了体现.不过，如前所述，新教材还是存在着一些不足，由此，对于后继教材建设而言，还可以考虑做如下几个方面的改进：

（1）均衡信息技术在教材中不同知识领域的应用

目前教材在“数与代数”这部分知识上有较多的应用，后继教材修订时可以考虑在“统计与概率”和“图形与几何”等领域也广泛使用信息技术，平衡不同知识领域的使用情况，扩大教材中信息技术的适用范围，有助于形成更完整的“数学知识.信息技术应用”结构，解决信息技术应用频率不足、在不同知识领域应用不均衡的现象.

（2）丰富信息技术在教材中的应用形式

目前五版高中教材中信息技术的应用形式比较单一，大多作为工具存在，在广度和深度上也没有深入挖掘，“问题解决”的应用方式更灵活，学生可以主动寻找数学问题与信息技术之间的联系，利于学生进行数学思维活动，后继教材修订可以更多的考虑使用“问题解决”的应用形式.

（3）增加教材中信息技术相关习题

在当前五套高中数学教材中，信息技术在习题部分出现频率较低，然而信息技术与数学课程的整合，不仅在于帮助教师教学，更在于信息技术的使用帮助学生变革数学学习方式，使学生在课堂和课后都有机会使用不同类型的信息技术丰富数学学习的形式和方式，这样，就需要教材在习题部分多提供机会，让学生真正地使用信息技术解决数学问题、生活问题.

（4）深化网络在教材中的应用

教材中对于网络的定位还局限于查找资料、下载配套课件，使用率很低，而网络并不仅仅是搜索引擎，目前移动端的功能越来越强大，各种学习软件层出不穷，对于网络的应用便不能止于收集信息，教材中的重难点，旁注中扩展的开放性问题等可以配备相应的讲解视频，标注相应网址，方便学生进行自学，

参考文献

[1]中小学数学课程核心内容及其教学的研究”课题组，章建跃.数学·信息技术·数学教学[J].课程·教材·教法，2012， 32 （12）：62-66， 94

[2]郭衍，曹一鸣.高中数学课程中信息技术使用的国际比较——基于中国等十四国高中数学课程标准的研究[J].中国电化教育，2016 （05）：119-125

[3]教育部.普通高中数学课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003

[4]教育部.普通高中数学课程标准[M].北京：人民教育出版社，2017

[5]于鸿丽.数学教师信息技术应用存在问题分析[J].数学通报，2014，53 （4）：5-8

[6]徐稼红.中日高中数学教科书中技术运用的比较研究[J].中学数学月刊.2012 （07）：38-40

[7]袁智强.信息技术与高中数学新课标教材整合的比较研究——以数学1为例[J].数学教育学报，2008 （03）：88-90

[8]徐稼红.主要国家高中数学教材中的技术运用的比较研究[J].中学数学月刊，2011 （05）：27（本文系重慶市高等教育教学改革项目（项目编号：133133）的研究成果）