基于反馈机制的初中数学混合式教学模式的构建与实证研究.pdf

第 卷第期 年月M o d e r nP r i m a r ya n dS e c o n d a r yE d u c a t i o nV o l N o S e p t e m b e r 数学研讨D O I /j c n k i /g 基于反馈机制的初中数学混合式教学模式的构建与实证研究 收稿日期 作者简介杨梅(),女,四川都江堰人,硕士,中小学二级教师.杨梅(大邑县子龙街小学,四川 大邑 )摘要伴随我国教育信息化的推进,现代教育技术赋能学科教学的优势进一步凸显,为解决初中数学教学的重点、难点提供了新思路.在牢固把握现代教育技术赋能初中数学教学的优势基础上,从解决初中数学教学反馈领域现存问题出发,设计了基于反馈机制的初中数学混合式教学模式,从而尝试促进初中数学教学的增效提质.研究表明,该模式有助于解决当前初中数学教学反馈领域存在的问题,对于提升初中数学教学质量具有显著作用.关键词反馈机制;初中数学;混合式教学;实证研究 中图分类号G 文献标志码A 文章编号 ()一、问题提出 义务教育数学课程标准(年版)(以下简称 课标)将抽象能力、运算能力、几何直观、空间观念等作为初中阶段的九大数学学科核心素养,明确了以数学学科核心素养为导向的初中数学课程目标.关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见 指出,义务教育学校应切实增进课堂教学质量,从而提升学生的学习效率.然而,本研究在调查四川省两市四所初中学校的数学教学现状时,发现存在三大问题:第一,学对教的反馈相对不足;第二,教对学的反馈相对不足;第三,初中数学课前预习阶段未引起任课教师的足够重视.有鉴于此,本研究在当前教育信息化趋势的引领下,以反馈机制的视角研究如何在初中数学混合式教学中有效解决上述问题,切实促进初中数学课堂提质增效.具体地,本研究基于建构主义理论、教育控制理论、教育传播理论、掌握学习理论构建了基于反馈机制的初中数学混合式教学模式,尝试为初中数学教师搭建反馈控制教学的脚手架,从而助力打赢“双减”落实攻坚战,促进 课标 精神在初中数学教学中的彰显.二、基于反馈机制的初中数学混合式教学模式的构建本研究以建构主义理论、教育控制理论、教育传播理论、掌握学习理论为支撑,依据“双主”原则、多元评价原则、交互性原则、整合性原则和个性化学习原则等构建了基于反馈机制的初中数学混合式教学模式(如图所示).图基于反馈机制的初中数学混合式教学模式 前端分析一是学习者分析.学习者作为教育传播过程中的受传者,其传播行为受诸多因素的影响,因此,要使教育传播达到理想效果,有必要对学习者特征进行分析.一般来讲,学习者分析由学习准备分析与学习风格分析构成.学习准备分析涉及两种类型:第一种类型属于起点行为的分析,是对学习者的已有知识水平、对相关学习的认识及态度分析;第二种类型属于学习者一般特征的分析,是对学习者的认知水平、学习动机、学习者的学习期望、生活经验等的分析.学习风格分析指对学生的学习方式进行分析.二是教学目标分析.教学目标是对教师完成某一教学后学生应呈现行为的准确、具体表述,在本研究中,教学目标的拟定围绕学生在初中阶段应达成的数学学科核心素养制订.不同层次的教学目标构成一个整体,相互联系,注重初中生在数学学习过程中“四基”与“四能”的获得与发展,正确的情感、态度、价值观的形成,体现了对新课程理念的遵循.三是教学内容分析.分析与教学目标直接关联的教学内容,包括其在所属初中数学教材中的地位与作用、教学重难点、各知识点之间形成的逻辑结构等.初中数学教师对教学内容理解的透彻程度直接影响初中数学教学目标的达成程度.四是混合式教学环境分析.基于反馈机制的初中数学混合式教学环境包括网络教学环境与实体课堂教学环境,其中:网络教学环境是基于移动学习技术、网络技术,以信息化教学资源为代表的教学媒体,主要涉及在线学习平台的筛选与利用、数字化教学资源的选择与组织、在线人际交互设计;实体课堂教学环境是基于多媒体技术、网络技术,以黑板、初中数学教材、交互式电子白板等为代表的教学媒体,主要涉及教室环境的设计、教室文化的建设、实体课堂人际交互设计.教学活动设计()反馈机制的设计.依据初中数学教学反馈领域现存问题,本研究在设计基于反馈机制的初中数学混合式教学活动前,设计了初中数学教学反馈机制,旨在阐述初中数学教师如何利用反馈机制来强化教对学的反馈、学对教的反馈,从而解决初中数学教学反馈领域现存问题.反馈机制的设计突出反馈控制教学的重要性,各部分所含要素如表所示.表反馈机制设计要素阶段反馈参与主体反馈作用反馈类型反馈内容反馈过程课前反馈初中数学教师初中生教育 数 据 挖 掘技术监控初中生的 数学预习表现;辅助教师作出教学决策面 向 课 前预 习 过 程的反馈与 初 中 生的 课 前 预习相关教师发布在线预习任务,在线学习平台采集初中生的课前预习行为数据,经教育数据挖掘技术分析该数据,并反馈至教师;教师利用该反馈信息作出相应的教学决策或干预学生的课前预习行为课中反馈初中数学教师初中生监控初中生的 课中数学学习表现;辅助教师采取课中 教学干预面 向 课 中教 学 过 程的反馈与 初 中 生的 课 中 学习表现有关第一,教师观察初中生在课中的听课状态表现来获取学生的反馈信息(譬如,面部神情木讷、眼神里充满了困惑、欣喜的目光、课中发言的情况等),从而推断初中生相关重难点的掌握水平,对课中教学作灵活调整;第二,教师通过布置随堂练习的方式,考查相关重难点,依据初中生的答题正误率情况,就其练习中存在的困难习题予以统一的回馈;第三,教师引导学生总结当堂所学,教师依据学生的小结归纳,适当补充完善.课中反馈环节强调师生之间各种形式的交互,通过师生之间各种形式的交互使教师广泛获得初中生的学习反馈信息,及时性的学习反馈信息被教师有效利用,从而帮助教师开展精准教学、初中生实现精准学习.与此同时,课中师生的交互也强化了课中学对教的反馈与教对学的反馈课后反馈初中数学教师初中生教育 数 据 挖 掘技术辅助教师了解 初中生的相关数学 学习结果;辅助教师采取课后教学干预面 向 课 后教 学 过 程的反馈与 初 中 生数 学 学 习的 薄 弱 点有关教师依据初中生的数学学习差异,布置分层作业,由在线学习平台提供结果反馈,教师利用该结果反馈信息为初中生提供个别化回馈,个别化回馈回应了初中生暴露出的数学学习薄弱点,以消解课堂学习目标与初中生当前学习状态的误差()基于反馈机制的初中数学混合式教学活动的设计.在设计数学教学反馈机制后,本研究设计了基于反馈机制的初中数学混合式教学活动.第一,课前阶段.数学教师发布在线预习任务至学生端,初中生根据自身的学习节奏学习相关在线学习资源,与在线学习资源和技术进行交互,最终完成在线预习任务,实现课前预习阶段的知识建构.初中生产生的数学预习行为数据反馈至在线学习平台,经教育数据挖掘技术系统评价初中生的预习效果,分析结果被反馈给数学教师.数学教师通过技术的辅助洞悉学生的课前预习情况,了解学生对相关基础知识技能的掌握情况并分析学生的数学学习需求,灵活调整实体课堂教学方案,即“以学定教”.在课前预习阶段,基于技术的学习反馈信息某种意义上是学对教的反馈,初中数学教师以此信息为依据灵活调整实体课堂教学方案,实则是教对学的回馈,由此,师生在课前预习阶段的反馈闭环形成.第二,课中阶段.首先,教师围绕教学内容创设情境,使初中生饶有兴趣地进入新课.其次,教师依据调整后的实体课堂教学方案组织学生的基本数学活动,讲解渗透数学学科核心素养的重难点知识技能,将初中数学由工具性学科转变为厚植学生数学学科核心素养的学科.在讲解过程中,教师要留心学生的听课状态和表现(譬如,学生的欣喜的目光、紧锁的眉头、呆滞的神情等),以此作为学生的教学反馈信息,并基于此及时调整教学活动,从而对初中生提供的教学反馈信息作出回馈,完成课中教学阶段的第一次反馈闭环.初中生掌握数学基础知识技能,发展数学学科核心素养有赖于解题训练,因此,教师在完成了当堂新知教学后,应及时为初中生提供适量的随堂练习,并进行实时矫正,以巩固当堂所学.按照“组内异质,组间同质”的原则,初中生采取小组协作的方式完成随堂练习,由小组长根据公布的正确答案告知初中数学教师组内练习的正误率,以此了解初中生的当堂学习效果,并就初中生练习中存在的困难习题予以讲解.在随堂练习环节,教师利用初中生练习结果提供的教学反馈信息,对初中生练习中存在的困难习题予以回应,完成课中教学阶段的第二次反馈闭环.最后,在当堂教学接近尾声之际,教师引导初中生总结课堂收获,依据初中生的小结归纳情况,及时对初中生的课堂小结进行完善,完成课中教学阶段的第三次反馈闭环.第三,课后阶段.课后教学阶段集中体现了个性化学习的特征,个性化学习意味着根据初中生的数学学习兴趣、需求等为其提供定制化的数学学习服务.在本模式中,课后阶段由分层作业与个性化辅导构成.就分层作业而言,教师布置针对初中数学优等生的拔高练习、针对初中数学中等生的扶优练习、针对初中数学学困生的补差练习,针对性的练习能避免初中数学教学过程中的“一刀切”,并能解决不同层次的学生面临的数学学习困难.不同层次的学生完成对应练习后提交至在线学习平台,经系统评价,初中生的数学作业质量情况被反馈至教师,教师依据初中生的作业质量情况为其提供个性化辅导,譬如,一对一的作业答疑、相关数字化学习资源的推送等.通过初中数学教师与初中生的交互以及初中生与个性化学习资源的交互,帮助初中生掌握其在课中教学阶段未掌握的数学基础知识技能以及数学核心素养.在课后阶段,不同层次初中生的作业质量情况可理解为学对教的反馈,教师依据初中生的作业质量情况为其提供个性化的辅导,这一教学行为可视为其对学生作业完成情况的回馈,由此,课后教学阶段的第一次反馈闭环得以实现.教学评价()学生学习效果评价.本模式中的学生学习效果评价是指依据初中数学教学目标对初中生的数学学习作出评估.课标 的评价实施建议强调:“发挥评价的育人导向作用,坚持以评促学、以评促教”,但当前初中数学教学仍存在过分依赖成绩的现象,难以综合反映初中生的数学学习情况.鉴于此,欲打破唯分数、唯升学的错误评价导向,在基于反馈机制的初中数学混合式教学中建立既面向学习过程又反映学生学习结果的评价体系是十分必要的.本研究设计了基于反馈机制的初中数学混合式学习效果评价体系.诊断性评价是指在开展新课教学活动前,初中数学教师依据在线学习平台提供的初中生预习行为数据分析结果对初中生的现有学习基础进行研判,以灵活调整实体课堂教学方案,做到因材施教.过程性评价由学生自评、教师评价、同伴互评构成.三者有不同的过程性评价的表现形式,以适应不同的评价内容,发挥评价完善初中数学教学活动、促进初中生数学学习的功能.总结性评价是指对初中生进行数学章节测试、单元测试和期末测试.()教师教学工作评价.教师教学工作评价体系的设计参考了 混合式教学有效性评价研究与实践 一书,借鉴了其中的混合式教学有效性专家评价指标体系,并在充分考虑本研究特性与初中数学课程实施特点的基础上建立(如表所示).表初中数学教师教学工作评价体系评价指标评价标准非常符合比较符合一般不符合非常不符合教学目标初中数学教学目标明确具体体现“初中数学知识讲解、数学技能提升、情感态度价值观培养”相统一教学内容教学内容与教学目标相适应,初中生自主预习内容明确随堂练习难度与题量适中学习资源多媒体课件、音视频等初中数学教学资源丰富,且更新及时初中数学习题库、初中数学微课视频等拓展性学习资源丰富在线学习鼓励初中生利用在线学习平台进行在线数学学习,包括练习、作业、讨论、视频学习等,以强化初中生在网络环境下的自学能力重视利用在线学习平台提供的初中生学习反馈信息向初中生作出回馈课堂组织依据初中生在在线学习中暴露的问题以及初中数学教学重难点,有针对性地开展教学重视创设面向学生真实生活的情境,创造性地讲解初中数学重难点知识技能,突出培养学生的问题解决与创新能力将初中生的课堂学习状态视为一种教学反馈,并及时作出回馈讲解初中数学重难点知识条理清晰、深入浅出高效利用现代信息技术教学环节设计合理,充分发挥初中生的主体性重视对初中生的学习引导重视小组协作学习课后提升课后作业设计合理,体现分层教学的思想重视向不同学习能力的初中生提供线上或线下个性化辅导,譬如有针对性地答疑、相关数学学习资源的推送等三、基于反馈机制的初中数学混合式教学实证研究为验证基于反馈机制的初中数学混合式教学是否有助于强化学对教的反馈与教对学的反馈,是否有助于初中生精准学习数学知识技能并涵养数学学科核心素养,本研究立足于S学校初中部,以北师大版七年级下册数学教材为依托,在“图形的全等”这一教学小节中展开了实证研究.依据初中生问卷调查结果与相关教学小节测验成绩获得教学效果信息,最终得出研究结论.研究设计本研究选取了成都市S学校初一()班与初一()班作为研究对象,为确保两个班级无明显差异,在开展实证研究前对两个班级做了同质性分析.以春季入学成绩作为前测成绩,利用S P S S 对两班的前测成绩进行独立样本T检验,经数据分析,在差值为 的置信区间上两班的成绩不存在显著性差异,因此,实验班与对照班可开展实证研究.其中,初一()班为实验班,任课教师采用基于反馈机制的初中数学混合式教学模式来设计并实施教学,共计 名学生参与;初一()班为对照班,任课教师延用之前的教学模式来设计并实施教学,共计 名学生参与.研究结果分析()成绩对比分析.在学生完成该教学小节的学习后,利用智学网编制了“图形的全等测验试卷”,检测实验班学生与对照班学生对本小节的掌握程度.测验试卷满分为 分,为确保试卷的合理性与有效性,借助智学网进行了试卷分析.为确保录入数据处于正态分布或近似正态分布,对两班的成绩进行了描述统计分析.经检测,两班的测验成绩观测值均在直线附近,可近似地看作一条直线,近似正态分布.在此基础上,对两班成绩进行了独立样本T检检,输出结果为:实验班的平均分为 分,标准差为 ;对照班的平均分为 分,标准差为 ;莱文方差等同性检验结果为 ,该数字大于 ,满足方差相等的齐性检验;S i g(双尾)为 ,该数字小于 ,表明在差值为 的置信区间上两个班级的成绩存在显著性差异.()学生调查问卷统计与分析.为了解教学实施效果,本研究通过问卷星系统向实验班的学生进行问卷调查,累计发放 份问卷,回收 份问卷,回收率与有效率均为 .调查问卷共 道题目,包含学习效果、反馈、教学评价、学习态度、学习满意度等维度.利用S P S S 对收集的 份问卷作了信效度检验,结果克朗巴哈系数为 ,大于,本问卷的KMO值为 ,高于,P值为,小于 ,因而说明研究数据信度与效度质量好,可用于进一步的分析.依据实验班的问卷调查结果,发现:在课前、课中、课后学习活动中,学生的学习体验感较强,其学习效果较为理想;较传统的初中数学教学而言,反馈在教学的各环节得到了强化,且反馈作为交互的一种表现形式,增进了师生交互,所采取的教学评价形式较为合理.这在很大程度上表明本研究所构建的基于反馈机制的初中数学混合式教学模式在初中数学教学中起到了正向促进的作用.四、总结与讨论本研究牢固把握现代教育技术赋能初中数学教学的优势,从解决初中数学教学反馈领域现存问题出发,依据相关理论研究与初中数学教学现状设计了基于反馈机制的初中数学混合式教学模式,从而尝试促进初中数学教学的增效提质,并以S学校初一年级的两个班级为研究对象,分为实验班与对照班,开展了基于反馈机制的初中数学混合式教学实证研究,以验证基于反馈机制的初中数学混合式教学的相关有效性.本研究结合教学实践效果得出以下结论:基于反馈机制的初中数学混合式教学能解决学生对教师的反馈不足、教师对学生的反馈不足、课前缺乏反馈等问题.上述教学模式中突出强调的五次反馈闭环一定程度上解决了初中数学教学反馈不足的问题,强化了教学过程中的反馈策略.本研究也不可避免地存在一定的局限性:首先,本研究立足于初中数学教学,以初中数学教学反馈领域现存问题为着力点,开展了基于反馈机制的初中数学混合式教学研究,但对反馈与混合式教学的理解和应用还需进一步拓宽思路;其次,实证研究过程的实施仅在S学校初一()班的 名学生中开展,未在大范围内开展,未来有必要进一步扩大教学对象数量与实施范围;最后,囿于时间等其他限制,在开展实证研究时,针对课后阶段的个性化辅导,本研究侧重对实验班级学生的数学答疑,而相对忽视向学生推送相关学习视频,在接下来的研究中,将对此作出改进,创新个性化辅导的方式,加强对在线学习资源的整合与利用.参 考 文 献中华人民共和国教育部义务教育数学课程标准(年版)M北京:北京师范大学出版社,:中共中央,国务院印发 关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见 E B/O L h t t p:/w w w m o e g o v c n/j y b_x x g k/m o e_ /m o e_ /t _ h t m l管恩京混合式教学有效性评价研究与实践M北京:清华大学出版社,:责任编辑:陈学涛