教育數(shù)字化轉型背景下的數(shù)學教師專業(yè)發(fā)展

摘要：用數(shù)字技術推動教師專業(yè)發(fā)展，對于教育發(fā)展來說，既是一種機遇，也是一種挑戰(zhàn)。如何運用數(shù)字技術推動教師專業(yè)發(fā)展，成為當前教育振興過程中亟待解決的重要課題。在教育數(shù)字化轉型的大環(huán)境下，教師的專業(yè)發(fā)展一般是按照“教育數(shù)字技術變革—教師專業(yè)發(fā)展—機會—挑戰(zhàn)—戰(zhàn)略”的邏輯關系進行的。在這一邏輯關系的基礎上，建構本質探求、實踐認知、路徑探究的理論框架，抓住數(shù)字化轉型這一發(fā)展契機，尋求教育數(shù)字化轉型中的教師專業(yè)成長之路。探討教師專業(yè)發(fā)展的概念內(nèi)涵與相關問題。關鍵詞：教育數(shù)字化；數(shù)字化轉型；教師專業(yè)發(fā)展；數(shù)學教學以信息技術為支撐的信息化浪潮席卷全球，深刻地影響了教育的方方面面［1］。2018年，中共中央、國務院印發(fā)的《關于全面深化新時代教師隊伍建設改革的意見》指出，教師應主動適應信息化、人工智能等新技術變革，積極有效開展教育教學。在這一教育數(shù)字化轉型的浪潮中，教師專業(yè)能力發(fā)展既面臨著難得的機遇，也面臨著嚴峻的考驗。本研究立足于數(shù)字化轉型中教師專業(yè)成長的實際情況，抓住數(shù)字化轉型這一發(fā)展契機，探索教育數(shù)字化轉型中的教師專業(yè)成長之路。一、教育數(shù)字化轉型的主要原因科學技術的飛速發(fā)展為教育領域帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)，推動社會從工業(yè)經(jīng)濟向知識經(jīng)濟轉變，促進經(jīng)濟和社會結構的變革。國家相繼制定了一系列關于教育信息化建設的政策法規(guī)，多維度推進我國教育信息化事業(yè)快速、健康發(fā)展。技術革新帶動了數(shù)字化學習環(huán)境、網(wǎng)絡課程建設等新技術的發(fā)展，成為新一輪教育改革的驅動力。數(shù)字化學習資源的豐富、智能終端的普及以及移動互聯(lián)技術的成熟也在加快著我國教育信息化的進程。此外，數(shù)字化轉型是教育發(fā)展的內(nèi)生需要［1］。人類社會的進步與發(fā)展離不開知識創(chuàng)新、技術創(chuàng)新以及制度創(chuàng)新，而這些因素都需要教育作為支撐。教育的目標是培養(yǎng)人，讓人適應社會。教育與經(jīng)濟社會的關系表現(xiàn)為“經(jīng)濟—教育”雙向反饋循環(huán)，即一方面要滿足社會對人才的需求，另一方面要實現(xiàn)教育自身價值的提升。二、基于CSMS評價促進課堂教學發(fā)展在互聯(lián)網(wǎng)逐漸普及的今天，人工智能等新技術不斷發(fā)展，利用大數(shù)據(jù)分析技術對課堂教學進行常態(tài)化評價和動態(tài)診斷已成為未來的教育發(fā)展方向。通過使用課堂教學智慧評價系統(tǒng)（以下簡稱“CSMS”）及各種分析模型，高效挖掘課堂教學數(shù)據(jù)并使其專業(yè)化，對課堂進行深入探究，提供多層次、多維度的分析視角，能夠為教師提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，幫助教師了解數(shù)據(jù)背后的影響因素，支持其開展課堂教學。在課堂教學中，活動是最基本的單位，交往是最基本的活動因素。課堂活動能夠充分彰顯教師的主導作用與學生的主體地位。如何通過有效設計教學活動提升課堂學習效率和效果？CSMS采用了FIAS、IRE、S-T等模型，從教師的解釋和提問出發(fā)，建立分析模型，對課堂上的師生互動、學生發(fā)言和討論等進行剖析。教師可以通過這些模型審視教學意圖是否達成，并從中找到優(yōu)化點，進一步改進教學。課堂師生語言數(shù)據(jù)是CSMS分析的主要來源，對學生的思維激發(fā)有一定的影響。CSMS適用于語言互動較多的課堂類型，其通過觀察和分析教學行為，得到課堂言語特征，并以此指導教學活動。然而，對于以操作和練習為主的課堂，由于信息收集不充分，可能無法達到課堂分析所需要的效度。因此，單純依靠機器分析是不全面的。CSMS作為課堂教學分析工具，可以幫助教師優(yōu)化教學方式和手段。實驗研究顯示，教師利用CSMS大數(shù)據(jù)指導教學可以提高課堂教學效率，構建高效課堂。課堂教學測評的最終目的是促進教師專業(yè)發(fā)展。目前，對課堂測評的研究多集中在學生成績方面，而對課堂行為和師生互動等方面的關注較少。CSMS評價框架結合學習發(fā)生知行理論，具有較強的專業(yè)性和理論性，如果能夠與CSMS測評結果相結合，有的放矢地應用，能夠幫助教師高效成長。三、案例探究小學數(shù)學課程應以培養(yǎng)和發(fā)展學生的數(shù)感為核心目標，使他們感受到數(shù)學知識來源于生活并應用于生活。以“數(shù)與代數(shù)”為例，選取三節(jié)課例，從內(nèi)容選擇、編排順序和教學方法三個方面來說明如何有效整合課程內(nèi)容以為數(shù)字技術應用奠定基礎。課例A：假設有22個同學去劃船，每艘船最多可坐4人，他們至少需要租多少艘船？在課例A中，教師可以按照以下步驟設計教學流程，以提高學生對租船問題中“有余除法”的理解和應用。第一，確定數(shù)學信息。教師首先介紹問題背景，讓學生理解問題的數(shù)學要素，如學生人數(shù)、每艘船的容量等。第二，確認問題。教師引導學生分析問題，明確要解決的問題，如計算最少需要多少艘船。第三，學習數(shù)學競賽題。教師提供一道數(shù)學競賽題目，讓學生通過繪圖、計數(shù)等方式思考解決方法。這種活動可以幫助學生理解問題的復雜性和解決方法。第四，檢驗結果。學生完成計算后，與圖示的實際操作結合，檢查他們的答案是否正確。如果有錯誤，教師指導學生進行修改。第五，引導深入理解。教師進一步引導學生理解“有余除法”的概念，即無論余數(shù)多少，都需要額外租用一艘船的原因。通過反復練習和實際場景的模擬，學生能更深入地理解這一概念。課例B：小麗在書店購買了兩本書，價格分別為6.45元和4.29元，這兩本書總共花了多少錢？在課例B中，教師可以先帶領學生復習整數(shù)加減法，通過簡單的整數(shù)加減法例子復習學生已有的知識，確保他們對基本概念和計算方法有充分的理解。其次，教師可以引導學生探究小數(shù)加減法，創(chuàng)設關于小數(shù)加減法的情境，讓學生通過探索和交流來理解計算方法。這種方式可以幫助學生自主發(fā)現(xiàn)和掌握小數(shù)加減法的規(guī)律。最后，通過變式練習鞏固算法。教師設計一些小數(shù)加減法的變式練習題，讓學生通過實際操作鞏固和應用所學的算法，確保他們能夠熟練運用。課例C：給出四種生活垃圾比例的餅狀圖，紙張、廢金屬是垃圾回收中的重要目標，它們占生活垃圾的幾分之幾？危險垃圾和食品殘渣之間的差額占生活垃圾總量的幾分之幾？在課例C中，教師可以介紹生活垃圾分類的實際情境，讓學生感受問題的現(xiàn)實意義和應用背景。教師還要引導學生通過交流和互動，理解不同分數(shù)單位不能直接相加的原理，并學習利用通分將異分母分數(shù)化為同分母分數(shù)之和的方法。同時，設計同一倍比大小的活動，幫助學生分析和理解分數(shù)加減法與乘法之間的聯(lián)系和區(qū)別。最后，為了讓學生整體把握知識結構，引導學生對這節(jié)課進行歸納總結。四、教學反思教師應重視學生的學習自主性，即從關注學生“學什么”轉變?yōu)殛P注學生“怎樣學”。在這三個課例中，教師不僅指導學生學習了知識和技能，還特地預留了時間和空間，使學生能夠通過獨立思考做出判斷和表述。此外，教師還引導學生嘗試從不同視角解決問題、交換意見，并通過變式練習進行知識內(nèi)化，從而自然而然地推動學生核心素養(yǎng)發(fā)展［2］。教師應充分利用課堂師生互動和生生交流，引導學生進行有效的合作交流和自主學習。三個課例中，教師關注學生全面發(fā)展，為性格各異的學生提供表現(xiàn)機會，將課堂變成傳播思想和交流研討的場所。在授課過程中，教師需要營造良好的教學環(huán)境，引導學生進行深度學習［3］。上述三個計算類教學內(nèi)容具有相似性，教學重點都放在了算理歸納和算法運用上。這種教學情境的創(chuàng)設多指向概念的導入或計算的執(zhí)行，教師應積極尋找合適時機，以問題為載體，創(chuàng)設合理的情境讓學生主動思考和探究，并借助信息技術進行教學設計，發(fā)揮對學生知識體系構建與能力發(fā)展的引領作用。五、基于數(shù)字化轉型落實教師專業(yè)發(fā)展的方式大數(shù)據(jù)支持下的課堂分析可以幫助教師實現(xiàn)精準教學。通過深入了解學生的學習需求和困難點，教師可以制訂更具針對性的教學計劃，提升教學效果。（1）個性化教學策略：每個學生都有自己的學習特點和需求。大數(shù)據(jù)可以幫助教師發(fā)現(xiàn)學生的個性化需求，從而制訂個性化的教學策略。這不僅有助于提升學生的學習興趣和學習效果，還可以促進教師專業(yè)發(fā)展。（2）教學反思與改進：大數(shù)據(jù)提供的量化評估結果可以幫助教師進行教學反思。教師可以根據(jù)評估結果找出自己在教學中存在的問題和不足，制訂改進措施，不斷提升教學水平。（3）持續(xù)學習與成長：大數(shù)據(jù)在課堂分析中的應用需要教師具備一定的數(shù)據(jù)分析和處理能力。因此，教師需要不斷學習和掌握新的數(shù)據(jù)分析技術和方法，以適應時代發(fā)展的需要。在數(shù)字化時代，教學要更加注重設計，以滿足學生個性化、多樣化的學習需求。教師要研究教學理論，參加相關教學培訓，以設計出更加符合學生需求的教學方案。同時，教師還需要不斷更新教學內(nèi)容，以適應數(shù)字化時代的教育需求。教育研究是教師專業(yè)發(fā)展的重要途徑之一，通過參與教育研究，教師可以了解最新的教育理論和教學方法，提升教學水平。教師還可以通過與其他教師的交流和合作，共同探討大數(shù)據(jù)在課堂分析中的應用和發(fā)展趨勢，加強團隊合作，拓寬專業(yè)知識面，如教師角色的多元化、專業(yè)內(nèi)涵的豐富化等。通過不斷接受新知識，提高認知能力，形成跨學科視角，教師能夠幫助學生建立多元化知識結構，實現(xiàn)專業(yè)成長。在理清教育數(shù)字化轉型中教師專業(yè)發(fā)展的目標時，可以從“知識—技能”“過程—方法”以及“情感態(tài)度—價值觀”三個維度進行分析。教師專業(yè)發(fā)展的目標是由多種因素組成的，在不同的時代背景下，目標也有所不同。因此，在不同的教育階段，教師的發(fā)展方向也會有所差異。從理論上分析，當前教師專業(yè)發(fā)展的目標之一是在培養(yǎng)信息技術應用能力的基礎上，以促進學生學習方式變革為核心任務，最終實現(xiàn)促進學生全面發(fā)展的根本目的［4］。在教育數(shù)字化轉型背景下，為了更好地將數(shù)字技術與教師專業(yè)發(fā)展相結合，提高人才培養(yǎng)質量，需要構建一個完整的培訓體系，完善教師專業(yè)發(fā)展制度，加強對教師信息化素養(yǎng)的培養(yǎng)。健全網(wǎng)絡綜合治理體系，推廣優(yōu)質的網(wǎng)絡平臺，為教師專業(yè)發(fā)展提供強有力的保障［5］。隨著教育改革的深化和信息技術在教育領域的廣泛應用，我國網(wǎng)絡環(huán)境建設取得了長足進步，校園網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)絡通暢，構建了量和質并存的網(wǎng)絡空間。這既是教師專業(yè)成長的關鍵條件，也為數(shù)字技術的進一步發(fā)展提供了重要支撐。此外，還需進一步增加對數(shù)字技術