基于智慧學校環(huán)境下初中數(shù)學復習課教學有效性的實驗研究【省級獲獎論文】

202X年XX省教育技術獲獎論文展示ZJPAGEPAGE12基于智慧學校環(huán)境下初中數(shù)學復習課教學有效性的實驗研究XXX學校ZJ摘要：基于傳統(tǒng)數(shù)學復習課教學的短板提出將智慧學校平臺環(huán)境應用于初中數(shù)學復習課教學，并抽取肥西縣上派初級中學的兩個平行班級的名初中生進行實驗，在運用軟件進行分析實驗數(shù)據(jù)的過程中驗證了初中數(shù)學復習課在智慧學校環(huán)境輔助下的有效性所在，最后大膽預測智慧學校平臺在不久的未來必將在數(shù)學教育更深層次的領域里被研發(fā)出更大的效益。關鍵詞：智慧學校；復習課；實驗；數(shù)據(jù)一、提出問題眾所周知，無論哪個學段的哪門學科都離不開復習課教學，初中階段的數(shù)學學科更是如此，它是在學生學習完某一部分數(shù)學知識后對前面所學知識點進行條理化的歸納和梳理，并通過查缺補漏使學生對于基礎知識的掌握得到進一步強化的一類課型，在提高學生分析、理解、應用和解決問題能力的方面起到了至關重要的作用[1]。但反觀傳統(tǒng)的初中數(shù)學復習課堂，雖然教師在教學上花費了大量的復習時間和精力，收到的效果卻微乎其微，教學模式僵化、“滿堂灌”現(xiàn)象、教師角色轉變較慢、缺乏創(chuàng)新性和探索性、學生拒絕參與課堂活動等弊端嚴重影響著初中數(shù)學復習課的教學質量，傳統(tǒng)的教學方式顯然不再適用于如今的初中數(shù)學復習課，更無法實現(xiàn)“人人學有價值的數(shù)學”的教學理念。因此，教師必須改變固有的復習教學模式，如何在新形式下對初中數(shù)學復習課教學進行創(chuàng)新以提高學生復習效率則成為了當前亟需解決的問題。ZJ近年來，隨著習近平網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略思想的貫徹和落實，教育信息化逐漸成為構建泛在教學環(huán)境的有力支撐，新頒布的《義務教育數(shù)學課程標準（2011年版）》里也指出了教師在設計數(shù)學課程時應根據(jù)實際情況將現(xiàn)代信息技術與教學內容完美整合，從而有效改進教與學的方式[2]。而在此背景下應運而生的眾多教育裝備中，智慧學校平臺由于具備課堂自動測評、精選典型習題、引領發(fā)散思維、呈現(xiàn)方式豐富等獨特優(yōu)勢而廣受各類學校的青睞，它借助教育云平臺，整合各類教學資源，以平板電腦為主要課堂載體，打通教學上下游，實現(xiàn)助教、助學、助研、助評等，在數(shù)字化環(huán)境下，滿足了學生進行有效的泛在學習、移動學習需求，從而構建出一個共享、互動教學的“生態(tài)化”教育平臺體系[3]。那么是否可以將智慧學校平臺環(huán)境這一“神奇”的新型校園生態(tài)“嫁接”到亟需“轉型”的初中數(shù)學復習課中？這樣嘗試又會取得怎樣的結果？為了解釋這些疑問，下面將對此進行實驗研究。二、研究方法1．實驗對象基于復習課教學效果對于初中階段影響最大的莫過于即將面臨中考的九年級學生，因此本次研究選取肥西縣上派初級中學九年級的兩個平行班級的學生作為受試對象，將他們以班級為單位分別稱為實驗班和對照班。2．實驗過程在實驗前對受試的兩個班級進行前測，收集他們的期中考試成績作為前測數(shù)據(jù)，前測之后便進入為時兩個月的實驗周期，即對實驗班的復習課采用智慧學校平臺進行教學，對照班依然沿用傳統(tǒng)的復習教學方式，到學期期末再對這兩個班級進行后測，即收集他們的期末成績作為后測數(shù)據(jù)，最后將收集到的兩個班級里各名學生的前、后測的分數(shù)錄入軟件后依次進行試卷質量檢測、獨立樣本檢驗、描述性統(tǒng)計和配對樣本檢驗，以驗證智慧學校環(huán)境對初中數(shù)學復習課教學的有效性所在。三、試卷質量檢驗要想一項實驗取得“天衣無縫”的精確結果，在實驗前對前測和后測試卷的質量檢驗自然也是必不可少的環(huán)節(jié)，而本次實驗的測量工具則選用軟件，它是用于檢測數(shù)據(jù)相關性以及一份試卷是否“靠譜”的得力法寶，下面就先利用軟件分別進行前測和后測試卷的信度與效度分析。1．信度分析信度反映出的是實驗結果的穩(wěn)定性指標，信度越高代表測量的結果越可靠，所以信度分析也稱為可靠性分析，用于檢驗所測得結果的穩(wěn)定性與一致性，由于實驗試卷存在多重計分，所以常用克隆巴赫系數(shù)來估計測量的內部一致性，即，其中代表實驗試卷的題目數(shù)量，代表第題得分的方差，代表試卷總得分的方差。對于一張含大題的實驗試卷而言，系數(shù)達到之間即可認為信度良好[4]。將實驗班和對照班各名學生的前測成績和后測成績（見附錄一和附錄二）分門別類地依次錄入軟件的數(shù)據(jù)視圖里，先后進行前測和后測試卷的信度檢驗，通過“分析”→“度量”→“可靠性分析”的命令即可生成前測和后測試卷的可靠性統(tǒng)計表[5]。如表1和表2所示，選擇檢驗得到克龍巴赫系數(shù)分別為和，可見前測和后測試卷的信度均為良好。ZJ表1：前測試卷可靠性統(tǒng)計量Cronbach'sAlpha項數(shù).7515表2：后測試卷可靠性統(tǒng)計量Cronbach'sAlpha項數(shù).71052．效度分析效度是指能夠檢測出實驗的有效性程度的指標，效度分析則是指對檢測所得結果的正確性程度進行的檢驗，在統(tǒng)計學中表示為實驗目的有關的真實有效方差與觀測分方差之比，即，其中代表實驗的效度系數(shù)，代表有效分數(shù)方差，也就是被試者真正特質水平上的方差，而則代表觀測分方差[6]。同樣，在先前錄入軟件的原數(shù)據(jù)基礎上進行前測和后測試卷的效度檢驗，通過“分析”→“降維”→“因子分析”→“原始變量分析”→“和的球形檢驗”的命令即可分別生成得前測和后測試卷的效度分析表，又稱為和檢驗表。如表3和表4所示，位于表格第一行的值顯示為和，表明前測和后測試卷均效度良好，更表明本次檢測智慧學校環(huán)境下初中數(shù)學復習課教學效果的兩套試卷的質量均是可信可靠的。表3：前測試卷KMO和Bartlett的檢驗取樣足夠度的Kaiser-Meyer-Olkin度量.663Bartlett的球形度檢驗近似卡方19.648df10Sig..003表4：后測試卷KMO和Bartlett的檢驗取樣足夠度的Kaiser-Meyer-Olkin度量.648Bartlett的球形度檢驗近似卡方15.411df10Sig..118四、實驗結果分析1.實驗班和對照班實驗前后的方差齊性檢驗由于實驗班和對照班屬于兩個獨立的樣本，因此需要借助獨立樣本檢驗來確定方差是否齊性，即檢驗兩班學生在實驗前是否水平相等，所以提出兩獨立樣本檢驗的原假設為：兩總體均值無顯著性差異，表述為：，、分別表示實驗班和對照班總體的均值。分別在錄入實驗班、對照班的前測與后測成績的軟件的數(shù)據(jù)視圖里完成“分析”→“比較均值”→“獨立樣本檢驗”命令，先后得到了實驗班、對照班學生前、后測成績獨立樣本檢驗分析表（如表5、表6所示）：表5：實驗班、對照班學生前測成績獨立樣本T檢驗分析表方差方程的Levene檢驗均值方程的t檢驗FSig.tdfSig.(雙側)均值差值標準誤差值差分的95%置信區(qū)間下限上限前測成績假設方差相等2.521.1184.28558.0005.7001.3303.0378.363假設方差不相等4.28545.045.0005.7001.3303.0218.379

觀察表5，不難發(fā)現(xiàn)方差齊性檢驗的顯著水平，而顯著性值，表示在的置信區(qū)間內接受，方差齊性、兩總體均值不存在顯著性差異，即實驗班和對照班學生的前測成績無顯著性差異，位于同一起跑線。ZJ表6：實驗班、對照班學生后測成績獨立樣本T檢驗分析表方差方程的Levene檢驗均值方程的t檢驗FSig.tdfSig.(雙側)均值差值標準誤差值差分的95%置信區(qū)間下限上限后測成績假設方差相等5.266.0253.09658.004.9002.2722.4483.648假設方差不相等3.09650.832.004.9002.2722.4623.662同樣，在表6中不難觀察到方差齊性檢驗的顯著水平，而顯著性值，表明在的置信區(qū)間內拒絕，方差不具備齊性、存在顯著性差異，即實驗班和對照班學生的后測成績有明顯差異，實驗拉開了原本位于同一起跑線上的兩個班級之間的差距。2.實驗班的實驗結果分析在軟件中進行“分析”→“描述統(tǒng)計”→“描述”的命令，即可生成如表7所示的將實驗班學生的前、后測成績描述性分析統(tǒng)計表。進行“分析”→“描述統(tǒng)計”→“頻率”→“直方圖”的命令，即可生成如圖1所示的實驗班學生的前、后測成績頻數(shù)分布直方圖：表7：實驗班學生前、后測成績描述性統(tǒng)計量N極小值極大值均值標準差方差偏度峰度前測成績306110088.8010.320106.510-1.010.649后測成績308910097.373.50812.309-1.082.055由表7可知，實驗班學生在實驗前的平均成績是分，而在經(jīng)歷了智慧學校環(huán)境下的復習課教學后的平均成績?yōu)榉?，明顯有所提高。而觀察圖1，不難發(fā)現(xiàn)實驗班后測成績的頻數(shù)分布直方圖上的正態(tài)分布曲線較前測成績的頻數(shù)分布直方圖上的位置相比明顯向右偏移，并且前測成績頻數(shù)最高的分數(shù)段處于分之間，而觀看實驗班后測成績成績的頻數(shù)分布直方圖，則可清晰地發(fā)現(xiàn)頻數(shù)最高的分數(shù)段落在分之間，由此可推斷在智慧學校環(huán)境輔助下的初中數(shù)學復習課教學對于學生數(shù)學成績的提升是有著顯著效果的[7]。圖1：實驗班學生前、后測成績頻數(shù)分布直方圖為了檢驗實驗班前后學生的成績是否存在顯著性差異，需比較顯著水平與檢驗統(tǒng)計量的概率值，倘若值小于顯著性水平則拒絕原假設，即差值樣本的總體均值與有顯著不同，反之則接受原假設，即兩總體的均值不存在顯著差異，所以這里需要對采集到的數(shù)據(jù)進行配對樣本檢驗，即執(zhí)行“分析”→“比較均值”→“配對樣本檢驗”命令后便可導出如表8所示的實驗班學生前、后測成績配對樣本檢驗分析表：表8：實驗班學生前、后測成績配對樣本T檢驗分析表均值標準差95%置信區(qū)間tdfSig.(雙側)下限上限前測成績-后測成績-8.56711.343-12.802-4.331-4.13729.000表8顯示實驗班學生的后測成績相比前測成績來說，平均分足足提高了分，并且顯著性水平值為，即，，在的置信區(qū)間內拒絕原假設，代表實驗班學生的前測和后測成績是存在顯著性差異的，也就是說在智慧學校環(huán)境下進行初中數(shù)學復習課教學有效提高了學生的數(shù)學成績。3.對照班的實驗結果分析同理，在軟件中對沿用傳統(tǒng)復習教學的對照班學生的前測和后測成績數(shù)據(jù)執(zhí)行相同的操作，分別得到表9和圖2：表9：對照班學生前、后測成績描述性統(tǒng)計量N極小值極大值均值標準差方差偏度峰度前測成績307010089.706.95448.355-.8691.186后測成績307010091.676.38640.782-1.9084.615圖2：對照班學生前、后測成績頻數(shù)分布直方圖表9和圖2直觀地反映出實施一般復習教學的對照班學生在實驗前后的測試成績平均分相差不多，并且其前、后測成績的頻數(shù)分布直方圖上的正態(tài)分布曲線位置無明顯變化，前、后測成績頻數(shù)最高的分數(shù)段也幾乎位于同一位置，由此可見復習課缺少智慧學校平臺環(huán)境的對照班學生的數(shù)學成績的并沒有得到明顯提高。再將對照班這名受試學生的前、后測成績進行配對樣本檢驗操作，生成了如表10所示的對照班學生前測、后測成績配對樣本檢驗分析表：表10：對照班學生前、后測成績配對樣本T檢驗分析表均值標準差95%置信區(qū)間tdfSig.(雙側)下限上限前測成績-后測成績-1.96710.341-5.8281.895-1.04229.306表10顯示出顯著性水平值為，代表假設發(fā)生的概率高達，即此時的，在顯著性水平上接受原假，對照班學生的前、后兩次測試的成績無顯著性差異，和實驗班相比，對照班的數(shù)學成績的并沒有提高。五、討論綜上對智慧學校環(huán)境下的初中數(shù)學復習課教學有效性的實驗數(shù)據(jù)分析可知，在選取肥西縣上派初級中學九年級的一個實驗班和一個對照班各名學生的前測與后測成績數(shù)據(jù)后進行獨立樣本檢驗、描述性統(tǒng)計和配對樣本檢驗，獲得的結果鮮明反映出實驗班學生在歷時兩個月的特殊教學后，后測的期末成績與前測的期中成績相比有明顯提升，而進行傳統(tǒng)復習教學的對照班學生后測成績雖也有所提升，但和實驗班相比，提升的差距微不足道、極不明顯，這些足以證明智慧學校環(huán)境下的復習課教學對初中生的數(shù)學成績的提高是功不可沒的，它著實克服了傳統(tǒng)復習課堂始終存在的缺口，教師可通過智慧學校環(huán)境精選典型習題提高學生在課堂中的復習質量、編制思維導圖來引領學生的發(fā)散性思維、在課堂中借助自動測評功能來找出學生“病因”，及時“對癥下藥”，做到“藥到病除”，使學生減少了盲目性、減輕了負擔、調動了參與復習課堂的積極性。另外本次實驗也告訴我們“智慧學?！边@一象征著教育變革的專有名詞，從年浙江大學首次提出并沿用至今，已經(jīng)不再陌生，但實現(xiàn)一個“無處不在的網(wǎng)絡學習、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園新生態(tài)”還需要各位老師的積極探索，相信智慧學校平臺環(huán)境在日后不僅在初中數(shù)學復習課教學上得到“重用”，還能在更多領域里被研發(fā)出更多的效益。參考文獻[1]朱俊美.小學數(shù)學復習課教學的幾點思考[J].數(shù)學大世界(中旬),2019(1):56-57.[2]中華人民共和國教育部制定.義務教育數(shù)學課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社,2011.[3]江少佳.基于“智慧教學系統(tǒng)”的初中數(shù)學復習課堂教學實踐——以《整式的乘除》一課為例[J].中國信息技術教育,2019(7):54-56.[4]武松,潘發(fā)明.統(tǒng)計分析大全[M].北京：清華大學出版社