信息化手段下数学实验教学的评价探讨

欧阳仁蓉

【摘要】本文从传统教学评价存在的问题出发，分析了数学实验教学评价的多元性与全面性的特点，并借助信息化手段构造多元化的评价方法以及多方位的评价体系以提高信息化环境下数学实验的教学效果.

【关键词】信息化;数学实验;教学评价

【基金项目】本文系2017年江苏省职业技术教育学会立项课题《五年制高职数学实验探究教学的改革与实践》（XHXS2017129）的研究成果.

一、问题提出

数学实验教学就是借助数学软件，运用数学知识解决实际问题的一类实践教学方式.教师根据教学目标、教学重难点设计实验目标，实验要求和实验步骤.学生自己在课前自主学习软件使用，自主收集实验素材.课堂中，教师的指导为辅，学生自主操作，分组探究来解决问题，学生在实验探究中发现数学规律，进行数学猜想，理解数学概念，激发数学思维，进而解决实际问题.比起传统教学模式，数学实验教学的引入使得数学教学中的教与学都发生了根本性的改變，从“学数学”转变为“做数学”.但是，目前的教学评价方式单一，一般以考试的形式来考查知识的掌握情况，单纯地以期中、期末的试卷成绩来作为教学效果的最终评价.其实这样的评价方式过于片面，忽略了学生在学习过程中付出的努力，也没有考虑到完成学习任务后学生提高了哪些学习技能.因此，这样的评价结果并不能客观地评价学习者的学习效果，也不适合对数学实验教学的评价.因此，我们必须改变传统的评价方法与评价体系，采用多元化的评价方式，构建多方位的评价体系，在新的评价体系中，除了要考查学生对数学基本概念与基本知识的掌握程度外，还要考查学生对探究过程中应用数学软件的能力以及必须考查学生在进行自主探究实验过程中的动手能力、实践能力、观察能力、猜想能力、归纳能力、创新能力等的提升程度.

二、数学实验教学评价方法的多元性与全面性分析

（一）数学实验教学评价的多元性

数学实验教学在传授数学知识的同时，更应注重培养学生的学习能力.这不但有助于学生的专业学习，还有助于提升学生今后的可持续学习能力.但数学实验教学是以学生操作与探究为主，在进行教学评价时，也自然应该以学生评价为主，教师评价为辅，但都应注重在实验操作中学生表现出的探究能力与创新能力以及与小组成员之间的协作交流能力是否得到了应有的发展与提高.基于这样的评价目标，在数学实验教学评价过程中须考虑到评价的多元性.其主要目的是为了全面促进学生的自主学习能力的提高.学生评价包括学生的自我评价和实验小组成员之间的互相评价.这样的评价体系不仅可以完善学生的自我认知，还可以加强学生对教材的理解与认识，并将学习内容内化，促进小组合作的默契性以及实验教学的有效性.如在学习“随机事件的概率”时，事件A发生的频率总是接近于某个常数，并在它附近摆动，这个常数称为事件A的概率.可用投掷硬币的实验入手，大量重复进行同一试验时，观察硬币正面以及反面出现的次数，或者采用抛掷骰子，观察出现点数的实验区理解概率的概念并搞清楚频率与概率的区别.学生分组实验探究之后可以分组展示各自的研究结论，其他小组成员则可以通过填写表格（表1）的形式进行互评.

（二）数学实验教学评价的全面性

在数学实验教学中，教师可以根据实验设计以及实验步骤的要求，小组成员如何开展实验操作，在实验操作过程中根据小组成员的各自优势进行实验分工.基于学习成绩的高低与学习能力的不同，学生在整个实验过程中承担的角色有轻有重，因此，对教学评价的标准也要分层设置，考查到参与实验的全体学生及学生的整个学习过程，保证教学评价的全面性.比如，在学习“直线与圆的位置关系”一节时，可以用两种方法对直线与圆的三种不同的位置关系进行探究.方法一是固定圆的位置不变，然后不断改变直线的位置，观察直线与圆的交点个数，探究交点个数与直线与圆的不同位置之间的关系;方法二是先绘制出直线与圆不同位置的三种图像，分别做出圆心到直线的垂线段d，再利用几何画板的测量功能计算出垂线段的长度d，观察不同位置关系时d，r的大小，探究出d，r的大小关系与直线与圆的不同位置之间的关系.基于这样的实验内容，首先可以将学生分两大组进行实验操作，采用不同的方法时，还要根据完成任务的难度对任务进行细分，鼓励学生尽量完成任务.在教学过程中，教师可根据完成情况对个人或小组进行积分奖励，鼓励学生保质保量地完成实验任务.

三、构建数学实验教学的三位一体的评价体系

数学实验教学过程中会借助数学软件、在线学习平台等多种信息化手段，学习场所自然就可以从教室转移到教室以外的任何地点，而传统的课堂学习时间也可会发生变化拓展到课前和课后.基于教学评价的全面性特点，教学评价应该贯穿整个学习过程的始终.教师也要充分利用信息化环境与网络技术手段，根据数学实验教学的实际开展情况，将传统的评价体系分为课前学习评价、课堂学习评价以及课后学习评价三个阶段进行，在学生学习的各个环节及时有效地发挥教学评价的作用.

（一）课前学习评价

课前学习评价是针对学生课前自主学习开展的.为了使学生在课堂上有更多自主时间参与到探究活动中，更深层次地进行知识的综合运用和创新.学生课前可通过观看视频或自主学习其他资料从而获取大量相关信息，还可设计自主学习任务单指导学生自主学习.在课前学习任务单中，教师将课堂实验过程中涉及的数学软件的使用说明、课堂中所要学习的数学概念以及实验课堂的学习流程事先发给学生，这样让学生在课前有充足的时间做好准备.学生根据学习任务单的说明一步步地完成课前学习要求，对有疑问的地方学生还可以在网络学习平台的讨论区与同学进行讨论，或向教师进行提问.例如，在“指数函数”的课前学习任务单中采用填写表格的形式将课堂上要开展的探究活动告知学生.又如，在“两条直线的位置关系”的课前学习中，利用录屏的形式将“利用几何画板如何绘制直线方程”这一内容制作成微课视频上传到网络学习平台或班级QQ群中，学生可以在课前利用手机、平板或笔记本电脑观看视频并进行自主绘图练习，完成学习任务单中的图像绘制作业并将完成的图像上传至平台或班级讨论群中.教师根据学生在平台上完成学习任务的情况、讨论区的提问与发言情况等对学生的课前学习进行评价，再将评价结果发布在学习平台中向学生公布，这样参与课前的学习的同学都可以了解到自己的学习效果，针对的易错点再进行调整方向以及加强预习，夯实课堂学习效果.

（二）课堂学习评价

为了实现数学实验教学中“知识与技能”的可测，“过程与方法”的可见，可以借助信息化手段让学生在课堂学习中能及时自评、互评，从而把握学习进度，达到最优的实验教学效果.比如，在“正弦型函数的图像与性质”这一课中，这节课的教学目标是通过对函数y=Asin（ωx+φ）图像的观察以及参A，ω，φ（A，ω，φ≠0）对函数图像变化的影响，从而更好地把握函数的性质.课堂上学生运用几何画板软件设置参数A，ω，φ，并绘制出含参数函数y=Asin（ωx+φ）（x∈R）的图像，再不断改变三个参数的值从而逐一观察并探究出A，ω，φ对函数y=Asin（ωx+φ）图像的影响，这样就可以引导学生完成自主成学习任务.在实验过程中，针对不同的参数可以分成三组进行操作，学生可以自主操作再在网络学习平台上填写好实验结论并提交.再由各组的代表对各自的实验结果进行汇报，其他组的学生进行评价，实现学生间的互评.教师在学生做出归纳性的结论之后，应提出问题或对本次数学实验的教学做出客观有效的评价，评价可以是针对实验教学中学生参与学习的过程性评价，也可以是对实验教学中学生取得的知识结论和活动经验的结果性评价，教师进行必要的讲解与演示以及布置对应的课后自主学习任务.课堂学习过程的科学有效的评价能使学生更好地理解与掌握课堂学习的重难点.

（三）课后学习评价

课堂探究任务完成后，学生可以在网络学习平台上完成对应内容的在线练习测试.可以在这些练习中加强数学知识与专业知识的融合，学生在课后可以使用数学软件辅助完成这些练习.一方面，加强对软件的使用练习，为之后的实验学习夯实操作基础，另一方面，对数学知识点的学习也进行强化.除了在线练习外，学生还要完成实验报告的在线提交任务.

根据课后的学习任务，课后评价分成两个部分.第一部分是教师对学生的评价，也就是检查并评价学生在线提交的练习与实验报告.数学实验内容是开放的，因此，数学实验成绩的评定应更具有开放性和灵活性.教师可将学生最终的成绩评价分为课前自主学习、课堂实验操作和课后实验报告三个方面进行评定.学生成绩=课前自主学习成绩×30%+上机实验成绩×30%+实验报告平均成绩×40%.第二部分是教师、学生双方的综合评价.教师可评价量化表或者调查问卷（表2）发布在网络学习平台上，教师和学生在完成知识点学习后还须对本节课的学习情况进行一个综合性的评价，对数学实验课堂教学在优、良、中、差四个等级中做出评判并在相应栏目中打钩，还可以指出课堂教学存在的主要问题，并提出切实可行的改进建议.

四、结论

合理借助信息化手段对数学实验教学进行教学评价，能够及时有效地考虑到学生学习的整个过程，并及时反馈学生的学习情况，能对学生的数学实验学习全过程中的自主探究学习起到导向调节作用，在学习过程中及时做出阶段性评价和学习结束后做出的结论性评价.这样的评价方式和评价体系有助于提升学生的自觉性、自主性和创造性，也有利于指导教师不断地调整教学设计，完善实验目标及实验步骤设计.因此，借助信息化手段开展数学实验的教学评价，能有效地促进师生的共同发展，也是对传统评价方式的有效完善.

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