【摘要】智能時(shí)代信息技術(shù)的使用是提高教學(xué)質(zhì)量、提升教學(xué)效率的有效途徑。以信息技術(shù)對(duì)高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情境”問(wèn)題的賦能教學(xué)為背景，從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面，詳細(xì)論述了技術(shù)何以賦能高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情境”問(wèn)題教學(xué)的變革。

【關(guān)鍵詞】技術(shù)；智慧教育；高中數(shù)學(xué)；情境

高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情境”問(wèn)題的教學(xué)和學(xué)習(xí)難度極大，我們必須改良教學(xué)方式。由于信息技術(shù)可以使教學(xué)素材和場(chǎng)景的建構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容與活動(dòng)的設(shè)計(jì)更生動(dòng)直觀，所以信息技術(shù)融入高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情境”問(wèn)題的教學(xué)是必然選擇。通常最簡(jiǎn)單的信息技術(shù)就可以使情境豐富，使課堂更精彩，從而引發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。然而，目前高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情境”教學(xué)中，授課教師往往忽略了信息技術(shù)對(duì)教學(xué)的賦能作用，基于上述分析，需從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面論述技術(shù)賦能“復(fù)雜情境”問(wèn)題教學(xué)的變革。

一、技術(shù)賦能“復(fù)雜情境”問(wèn)題教學(xué)變革的理論闡釋

1.概念的界定

高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情境”問(wèn)題是指將所學(xué)或者所考察知識(shí)點(diǎn)依托于某個(gè)背景出現(xiàn)，背景以大篇幅文字和數(shù)學(xué)表述為主，表述過(guò)程抽象隱晦?！皬?fù)雜情境”問(wèn)題體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值，考察了學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，是發(fā)展核心素養(yǎng)的有效途徑，也是學(xué)生最懼怕的一類問(wèn)題；高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情景”問(wèn)題的呈現(xiàn)方式基本上可劃分為五大類：生產(chǎn)生活情境、科技科學(xué)情境、歷史文化情境、符號(hào)字母情境、圖形圖表情境。

2.學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展

高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情境”問(wèn)題的教學(xué)是發(fā)展數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的有效途徑，學(xué)生之所以不擅長(zhǎng)并且懼怕此類問(wèn)題，根本原因是學(xué)生對(duì)此類問(wèn)題有著種種認(rèn)知障礙；從心理學(xué)的角度來(lái)分析，廣大教育工作者首先要清楚學(xué)生的素養(yǎng)是如何發(fā)展的，父母的遺傳是前提，而老師的傳遞是條件和手段，學(xué)生的素養(yǎng)最主要是來(lái)源于自身的活動(dòng)。有效的學(xué)生自主活動(dòng)可以使學(xué)生不只拘泥于低階認(rèn)知，而是在低階認(rèn)知的基礎(chǔ)上產(chǎn)生高階認(rèn)知。

在“復(fù)雜情境”問(wèn)題中加入認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生思考辨析，并把情境的處理和學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織都利用信息技術(shù)達(dá)成，維持學(xué)生的興趣動(dòng)機(jī)，從而達(dá)到學(xué)生和老師、學(xué)生和學(xué)生、學(xué)生和“復(fù)雜情境”的深度交互，再加上教師的及時(shí)測(cè)評(píng)，可使學(xué)生達(dá)到高階認(rèn)知。

3.激發(fā)學(xué)生解決“復(fù)雜情境”問(wèn)題的動(dòng)機(jī)

興趣是產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的最主要內(nèi)驅(qū)力，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí)應(yīng)以學(xué)生的興趣為出發(fā)點(diǎn)，充分利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境。教學(xué)手段多樣化、組織形式豐富化，高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情境”問(wèn)題的育人價(jià)值是其他題型不可取代的，例如涉及到科技科學(xué)情境時(shí)，運(yùn)載火箭在遼闊的祖國(guó)大地上發(fā)射成功，飛行員在浩瀚的宇宙星河遨游探索，這是多么的振奮人心；再如涉及到歷史文化情境時(shí)，看到我國(guó)的數(shù)學(xué)家或科學(xué)家對(duì)人類的杰出貢獻(xiàn)，這是多么的令人驕傲。教師可通過(guò)最簡(jiǎn)單的信息技術(shù)把上述情境或歷史人物呈現(xiàn)給學(xué)生，激起學(xué)生的興趣和好奇心，學(xué)生解決“復(fù)雜情境”問(wèn)題的動(dòng)機(jī)將會(huì)得到大幅度的強(qiáng)化。

二、技術(shù)賦能“復(fù)雜情境”問(wèn)題教學(xué)的理論機(jī)制

1.以學(xué)生為中心教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

（1）學(xué)生的多樣性。學(xué)生的閱歷、興趣、學(xué)習(xí)方式等各不相同，對(duì)不同呈現(xiàn)方式的“復(fù)雜情境”問(wèn)題的處理能力也不同，例如有的學(xué)生從小喜歡鉆研，從小的職業(yè)規(guī)劃是科學(xué)家，這種學(xué)生對(duì)于科技科學(xué)情境的問(wèn)題就比較擅長(zhǎng)；有些學(xué)生偏愛(ài)文科，喜歡閱讀，其對(duì)歷史文化情境的問(wèn)題解決就有優(yōu)勢(shì)；有些學(xué)生愛(ài)觀察思考，抽象思維能力較強(qiáng)，擅長(zhǎng)解決符號(hào)字母情境的問(wèn)題。班級(jí)學(xué)生的多樣性需要教師能夠靈活地根據(jù)不同學(xué)生的需求來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，這對(duì)教師的教學(xué)能力和個(gè)性化教學(xué)資源的準(zhǔn)備都提出了要求。

（2）唯分?jǐn)?shù)論。教師和學(xué)生需要應(yīng)對(duì)大量的教學(xué)任務(wù)和考試，分?jǐn)?shù)通常是最被關(guān)注的，教師和學(xué)生可能認(rèn)為花大量時(shí)間和精力來(lái)處理“復(fù)雜情境”問(wèn)題的性價(jià)比不高，對(duì)提高分?jǐn)?shù)的幫助有限，這就給教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程帶來(lái)了壓力。教師要利用技術(shù)的賦能將“復(fù)雜情境”問(wèn)題的學(xué)習(xí)變得更加有趣和有意義，最大限度地發(fā)揮其育人功能，且“復(fù)雜情境”問(wèn)題更容易提供跨學(xué)科學(xué)習(xí)體驗(yàn)，在某種程度上滿足學(xué)生唯分?jǐn)?shù)論思想，幫助他們更好地應(yīng)對(duì)學(xué)習(xí)壓力。

（3）學(xué)生參與度。以學(xué)生為中心的教學(xué)需要鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，發(fā)掘自己的潛能和興趣。但是由于高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情境”問(wèn)題的難度較大，有些學(xué)生可能存在主動(dòng)性不足、沉默不語(yǔ)或者缺乏自信等問(wèn)題，這就需要教師利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)積極的學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的興趣和自主學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)學(xué)生的參與度和合作性。

（4）評(píng)價(jià)方式。傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式可能難以真實(shí)地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和能力發(fā)展，“復(fù)雜情境”問(wèn)題的教學(xué)需要?jiǎng)?chuàng)新評(píng)價(jià)方式，學(xué)生究竟能不能把信息技術(shù)創(chuàng)立的實(shí)際情境和書面的題目情境鏈接到一起，究竟是只通過(guò)信息技術(shù)看熱鬧還是真的搞清楚了題目敘述的情境，都是對(duì)評(píng)價(jià)方式的考驗(yàn)。教師需要進(jìn)行多元化的評(píng)估，包括項(xiàng)目作業(yè)、實(shí)踐活動(dòng)、個(gè)人述職和同伴評(píng)價(jià)等，更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

2.技術(shù)賦能“復(fù)雜情境”問(wèn)題教學(xué)變革的作用對(duì)象

高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情境”問(wèn)題之所以復(fù)雜，首先是因?yàn)槲宸N“復(fù)雜情境”專業(yè)性強(qiáng)、文字量大的呈現(xiàn)方式給學(xué)生帶來(lái)的認(rèn)知障礙；其次，不同于其他問(wèn)題，這種復(fù)雜無(wú)形中還給學(xué)生的學(xué)和教師的教增加更大難度。基于以上分析，可以考慮通過(guò)技術(shù)賦能優(yōu)化教學(xué)資源供給、分配教學(xué)權(quán)力、重構(gòu)教學(xué)時(shí)空等實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)以教為中心向以學(xué)為中心轉(zhuǎn)型，讓學(xué)生學(xué)會(huì)解決“復(fù)雜情境”問(wèn)題的同時(shí)落實(shí)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。歸納起來(lái)可包括以下三方面：

（1）技術(shù)賦能教師。包括教學(xué)準(zhǔn)備、學(xué)情把握、資源供給、作業(yè)批閱、專業(yè)發(fā)展等。其中資源供給對(duì)教學(xué)效果是至關(guān)重要且非常必要的，例如教師的資源供給渠道是否通暢、供給內(nèi)容是否適切等問(wèn)題都是值得關(guān)注的，從最簡(jiǎn)單的技術(shù)賦能來(lái)看，互聯(lián)網(wǎng)上的資源豐富多樣，如果教師連簡(jiǎn)單的視頻音頻資源都獲取不了，那技術(shù)賦能教學(xué)就成了空談。

（2）技術(shù)賦能內(nèi)容。對(duì)于高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情境”問(wèn)題的教學(xué)，信息技術(shù)的重要性不言而喻，技術(shù)賦能教學(xué)內(nèi)容應(yīng)包括專業(yè)情境的可視化處理、冗長(zhǎng)情境的結(jié)構(gòu)化處理、抽象情境的案例化處理、晦澀情境的通俗化處理等方面。

（3）技術(shù)賦能活動(dòng)?；顒?dòng)是主動(dòng)學(xué)習(xí)的載體，離了活動(dòng)的教學(xué)將變得枯燥乏味，對(duì)于“復(fù)雜情境”這樣的難點(diǎn)問(wèn)題更需要學(xué)生的活動(dòng)，才可如上文所說(shuō)激起學(xué)生的高階認(rèn)知，其中應(yīng)包括交互活動(dòng)、展示活動(dòng)、測(cè)評(píng)活動(dòng)、思維活動(dòng)、評(píng)價(jià)活動(dòng)等內(nèi)容。

3.技術(shù)賦能“復(fù)雜情境”問(wèn)題教學(xué)變革的作用過(guò)程

技術(shù)賦能“復(fù)雜情境”問(wèn)題教學(xué)變革的作用過(guò)程應(yīng)主要以精準(zhǔn)學(xué)情分析、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)誘發(fā)、情境內(nèi)容處理，學(xué)習(xí)活動(dòng)促進(jìn)和智慧學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)等維度來(lái)落地。對(duì)不同呈現(xiàn)方式的“復(fù)雜情境”教學(xué)時(shí)，學(xué)情的關(guān)注度也不一樣。例如不同年級(jí)的學(xué)生文字理解能力不同、生活閱歷不同、抽象思維不同，而相同年級(jí)選科不同的班級(jí)學(xué)情也不相同，借助人工智能技術(shù)的學(xué)情精準(zhǔn)分析是為了找到學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)誘發(fā)點(diǎn)，從而可以對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行處理，再進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)和促進(jìn)，最后再通過(guò)信息技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)和測(cè)評(píng)，測(cè)評(píng)之后，整個(gè)順序變成倒序，即通過(guò)測(cè)評(píng)結(jié)果對(duì)學(xué)情重新了解和定位，從而調(diào)整接下來(lái)的幾個(gè)維度。

三、技術(shù)賦能“復(fù)雜情境”問(wèn)題教學(xué)的實(shí)踐策略

對(duì)于“復(fù)雜情境”問(wèn)題的教學(xué)，可利用技術(shù)賦能學(xué)情分析、動(dòng)機(jī)誘發(fā)、智慧測(cè)評(píng)三個(gè)維度的教學(xué)實(shí)踐，并可根據(jù)實(shí)際教學(xué)進(jìn)度和模塊來(lái)按情境呈現(xiàn)方式不同進(jìn)行小專題式教學(xué)。

1.技術(shù)賦能精準(zhǔn)學(xué)情分析

在上文技術(shù)賦能教學(xué)變革的作用過(guò)程中已論述到學(xué)情分析的重要性，精準(zhǔn)的學(xué)情分析是開(kāi)展一切教學(xué)活動(dòng)的前提基礎(chǔ)，也是課后測(cè)評(píng)的重要依據(jù)，如果可以利用技術(shù)賦能學(xué)情分析，將對(duì)教學(xué)準(zhǔn)備和教學(xué)產(chǎn)生非常積極的結(jié)果。目前有很多應(yīng)用軟件和小程序都可以滿足學(xué)情分析、線上答題、分析測(cè)評(píng)一體化的需求，例如“一起作業(yè)”“蜜蜂家?！薄把笫[學(xué)園”等軟件。拿“蜜蜂家校”來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行科技科學(xué)情景問(wèn)題的教學(xué)時(shí)，可先考察學(xué)生的上位知識(shí)或已有能力，可為學(xué)生布置涉及到解析幾何及圓錐曲線的常規(guī)問(wèn)題，學(xué)生可進(jìn)行線上答題，也可進(jìn)行線下答題后上傳，“蜜蜂家?！敝羞€有比較詳盡的學(xué)情分析，其包括成績(jī)分析、知識(shí)點(diǎn)分析、個(gè)性化分析等多維數(shù)據(jù)，在學(xué)生課前答題后，通過(guò)學(xué)情分析教師可了解學(xué)生對(duì)已有知識(shí)掌握程度。

2.技術(shù)賦能學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)誘發(fā)

技術(shù)賦能教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段可誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，可利用技術(shù)賦能教學(xué)內(nèi)容，對(duì)教學(xué)內(nèi)容通俗化處理，使專業(yè)化較強(qiáng)的情境容易被學(xué)生所接受，例如進(jìn)行科技科學(xué)情境下的地球與同步衛(wèi)星相關(guān)問(wèn)題的教學(xué)時(shí)，教師可選取動(dòng)畫或VR視頻，讓學(xué)生感受地球與同步衛(wèi)星的相對(duì)位置關(guān)系；進(jìn)行歷史文化情境的教學(xué)時(shí)，教師可利用簡(jiǎn)單的技術(shù)對(duì)情境涉及到的歷史文獻(xiàn)、古詞古語(yǔ)、人物傳記進(jìn)行解釋和還原；進(jìn)行符號(hào)字母情境的教學(xué)時(shí)，為了讓學(xué)生理解題目表示的內(nèi)涵和變化規(guī)律，教師可把陌生隱晦的情境利用Geogebra幾何畫板展示給學(xué)生。與此同時(shí)，還可通過(guò)技術(shù)賦能教學(xué)手段誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，可利用技術(shù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰，如西沃白板的小游戲，使學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程輕松有趣，即便遭到懲罰也能坦然接受，使學(xué)生始終保持較高的學(xué)習(xí)熱情。

3.技術(shù)賦能智慧學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)

鑒于高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情境”問(wèn)題可能涉及到高中數(shù)學(xué)的任意知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)，學(xué)生對(duì)于此類問(wèn)題的學(xué)習(xí)“戰(zhàn)線”勢(shì)必很長(zhǎng)，教師可利用上文所述的智慧教育平臺(tái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行長(zhǎng)期的測(cè)評(píng)監(jiān)督，對(duì)學(xué)生手機(jī)管控較嚴(yán)的學(xué)校，教師可利用節(jié)假日布置已講情境的練習(xí)作業(yè)，也可根據(jù)不同學(xué)生對(duì)不同“復(fù)雜情境”問(wèn)題的掌握情況制定個(gè)性化的習(xí)題推送等，教師再通過(guò)智慧平臺(tái)進(jìn)行測(cè)評(píng)分析，使“復(fù)雜情境”這類難點(diǎn)問(wèn)題的教學(xué)可以循環(huán)往復(fù)地不斷強(qiáng)化。

技術(shù)若能充分賦能教學(xué)，將是全體學(xué)生和老師的福祉，尤其是對(duì)高中數(shù)學(xué)“復(fù)雜情境”這種難點(diǎn)問(wèn)題的教學(xué)更會(huì)事半功倍，但技術(shù)與教學(xué)融合的前提有很多，包括建立優(yōu)質(zhì)教育資源共建共享模式，搭建優(yōu)質(zhì)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)等。就數(shù)學(xué)科目而言，一個(gè)好的信息技術(shù)輔助軟件或程序，需要數(shù)學(xué)教師有著深厚的信息技術(shù)功底，且由于課時(shí)較密集，往往受教學(xué)進(jìn)度的影響，數(shù)學(xué)教師沒(méi)有充足的時(shí)間來(lái)制作或研究適合教學(xué)的小程序或軟件，需要教學(xué)行政部門采取一定的舉措，集中優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)教育資源，完善和簡(jiǎn)化一線教師的程序使用，盡可能做到資源免費(fèi)共享，將優(yōu)質(zhì)資源輻射到每個(gè)教學(xué)單位和教師身上。

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（基金項(xiàng)目：本文系海南省第一屆“南海新星”教育平臺(tái)項(xiàng)目資助成果，項(xiàng)目名稱為“高中數(shù)學(xué)‘復(fù)雜情境’問(wèn)題的呈現(xiàn)方式及教學(xué)實(shí)踐”，項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào)為JYNHXX2023-03G）