教育数学网络教育资源有效开发研究

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【摘要】随着网络信息技术的发展，数字化教育得到广泛的应用，网络教育资源的开发有了较为成熟的模式。张景中教育数学网络教育资源的开发有利于推动我国数学教育的发展，如何对该教育资源进行有效的开发值得深入研究。简述张景中教育数学网络教育资源及其作用，分析现阶段张景中教育数学网络教育资源开发面临的问题并提出相应的解决策略，使其更好地运用于教学中，发挥最大的功效。

【关键词】张景中教育数学；网络教育资源；开发

教育与信息化的结合早已有迹可循，从投影仪到PPT，再到可视化教学及网络课堂，数字化的教学方式取得了突破性的进展，各种适应数字化环境的教学手段应运而生，教育教学目标也在不断地改革和发展，使教育更加贴合学生身心的发展，更加与时俱进，实现与时代发展需求的紧密结合。

一、张景中教育数学与网络教育资源

网络教育资源是伴随着数字化教学的发展而产生的一种教学模式，基于网络传播性、开放性和共享性的特点，使用数字化技术将教育资源进行整合之后，利用网络作为媒介进行信息的存储、传播和共享，实现教育资源的扩大化，让更多的人接触到优质的教育资源，促进数字化教学的发展。我国著名的数学家、中国科学院院士张景中所倡导的教育数学已经率先实现了数学教育的网络教育资源化，他主持开发的“Z+Z智能教育平台——超级画板”已经投入使用多年，获得了无数教师及学生的喜爱，为我国数学教育的发展做出了杰出的贡献[1]。现阶段，张景中院士的教学实验及推广研究项目已在国内的多省份落地，着力打造线上、线下联动的数学课堂，将教育数学的思想进行实践，培养学生的认知能力，助推学生思维的发展，激发学生的创新潜力，将小学、初中、高中的数学知识脉络进行串联，在教学方式方法的创新中推动数学教学的新发展。

二、张景中数学网络教育资源在教学中的作用

由张景中院士主持开发的“Z+Z智能教育平台——超级画板（以下简称：超级画板）”免费版的具体功能包含：立体几何制图、曲线制图、平移变换、3D动画、追踪和路径、文本和关系式、符号计算、程序编写环境、随机变量设置、统计图自动生成、嵌入外部项目、教学课件或学件设计制作、课件演示等，其丰富且异常强大的应用性以及功能性可以有效提升学生的数学学习效果[2]。在数学教学实践中应用超级画板不仅可以实现数学知识从抽象化到具象化的转换，帮助学生更好地理解数学知识，激发学生的数学学习热情，而且可以帮助教师更好地创新教学模式，提高教学质量。

（一）充分激发学生的学习热情

作为一种现代化的数学教学工具，超级画板对学生学习数学具有较好的推动作用。学生在学习数学的过程中，经常会因为数学知识太过抽象而无法真正将其理解与掌握，而超级画板能够将数学问题的产生流程、形成结果一一展现出来，充分激发学生的学习热情，进而更好地帮助学生理解数学知识。

（二）实现知识的形象化呈现

虽然数学知识点繁多复杂，知识结构大多较为抽象，但教师利用超级画板就可以将抽象的知识点以更加形象的方式进行呈现，从而有效地提高学生对数学知识的感性认识和理解能力。例如，在函数知识的教学中，如果教师只是单一地为学生讲授公式的应用，学生不仅无法全面理解并掌握知识要点，复杂的公式可能会使学生失去学习数学的兴趣。而利用超级画板，教师可以通过生动形象的动画形式将函数知识进行展示，有利于学生理解知识，更有利于激发学生学习的动力，促进学生的有效学习。

（三）实现教学方式的创新

超级画板可以有效推动教师教学模式的创新。例如，在传统的立体几何教学中，针对几何图形，教师通常是利用绘图等方式进行展示，这种静态化的展示虽然比文字直观了很多，但依然存在较大的局限性，不利于学生进行知识的延伸。而利用超级画板进行教学，教师就可以为学生设计动态化的立体几何跟踪展示，使学生能够更好地掌握立体几何的学习重点，并实现有效的知识延伸。

三、张景中数学网络教育资源开发面临的问题

当前，虽然我国已经基本实现了城乡网络的全范围覆盖，但是在网络教育资源的开发过程中还有部分不可忽视的问题存在。在数字化的大背景下，网络课程的建设不断推动着网络教育资源的开发和完善，但因其建设时间不长，经验不够丰富，区域发展又不平衡，我国的网络教育资源开发依然任重而道远。因此，为了有效开发张景中教育数学网络教育资源，需要解决以下几个问题。

（一）重技术，轻教学设计

在当前的网络教育资源开发过程中，大多都存在着过度重视网络技术而忽略科学合理的教学设计的问题。造成这一问题的原因在于网络教育资源的开发者不是专业的教育工作者，而是网络技术人员，因此，他们对课程的把握只能停留在表面，无法达到更深层次的要求。诚然，在网络信息时代，学习和生活的界限已经趋于模糊，但作为教学资源，其首要条件是满足教育的功能，促进学生学习效率的提高[3]。因此，如果只重视技术而忽视教学设计，就会出现网络课程虽然精彩纷呈，但缺乏针对性，达不到教育目的的问题。特别是对于数学教学来说，为了使抽象的概念具象化，课堂教学若没有合理的教学设计，就会变成“盲人摸象”，导致学生抓不住核心和关键。

（二）区域发展不平衡，资源共享率低

网络教育资源的开发实际上也是一种市场化的运作模式，同类型的资源可以由不同的开发者各自开发，也可以统一开发，按需分配。若同一教育资源由不同的开发者进行开发，会因侧重点不同，无法实现大范围的统一，管理难度大，且会导致资源浪费。而统一开发的教育资源又会存在区域适配性的问题，因为我国现阶段的教育发展是不均衡的，各地区所使用的教材都有所不同，这就导致统一开发的线上课程难以匹配不同的线下课程，所以在全国大范围内推行同一套教育资源还是存在一定的问题。

（三）忽视应用管理，为开发而开发

当前，网络教育已经普遍化，网络教育的项目早已琳琅满目，各省市地区甚至一些高校都有了属于自己的网络教育资源项目。有效应用网络教育资源需要进行前期的项目开发和后期的维护与管理。在后期的维护管理中，因为重视程度不足或使用意义不大，有些项目使用者渐渐疏于管理，导致其后劲不足，慢慢荒废，而有些项目则可能只是为了开发而开发，没有持续运营的计划，因此很难提高使用的效率。

四、有效开发张景中教育数学网络教育资源的措施

要实现对张景中教育数学网络教育资源的有效开发，就需要解决上述问题，实现该教育资源的效益最大化。

（一）以学生为中心，强化教学设计

教育的意义不是强制输出，而是有效输入。特别是对于数学学科而言，学生只有在理解的基础上，才能够实现学懂和弄通。要做到对张景中教育数学网络教育资源的有效开发，就需要融合ADDIE教学模型的构建，强化教学设计。此外，开发团队中还应该有部分具有丰富教学经验的教师，以便指导课程的开发。以几何为例，在认识圆的性质时，可以将圆看作一个无限等边的正多边形，教学设计就可演示把圆周等分为3、4、5等多个点，连接这些点数，就可以得到正三角形、正方形、正五边形等，等分的点数越多，连接点数所得到的多边形的周长和面积就越趋近于圆。通过直观的演示，学生就能够全面地理解该部分知识点。张景中院士对几何的逻辑结构进行了简易的具象化，对解题的方法进行了全面的创新，这就从根本上优化了几何的学习[4]。

（二）提高适配性，提升资源共享率

在对张景中教育数学网络教育资源进行开发时，要注意教育资源的适配性。首先，在开发者的选择上，应该做到统一开发，按需分配。统一的开发能够确保这一教育资源的统一性，不会因为不同的开发者而产生多种不同的版本，导致使用者难以选择。其次，由于我国现阶段的教育发展具有不平衡性，在对该教育资源进行开发时，还要注意使用地区的适配性，在统一的基础上增加个性化的设置，使资源的利用更符合当地的教育发展情况，特别是要和当地的线下教育情况相匹配，以提高资源的使用和共享率。

（三）加强应用管理，推进资源的使用

张景中教育数学网络教育资源的开发利用是提高我国中小学数学教育质量的有效手段，因此，在对该教育资源进行开发后，还要注重后期的应用和管理。目前，国内的许多地区都对张景中的教育数学理念进行了实际的教学实践，在实践的过程当中，网络教育资源的需求也日渐增加。为了使该网络教育资源的使用效益最大化，使用该网络教育资源的地区、学校应该建立专门的资源建设中心，配备专业的技术人员对该资源进行定期的维护与更新，确保该资源与每一阶段的教学相适应，同时也要对该教育资源的使用情况进行管理，促进该教育资源的合理使用，避免造成资源的浪费。

五、张景中数学网络教育资源在教学中的有效应用

（一）更好地凸显数学本质

数学学习的本质是处理数学知识中变和不变之间的关系。不同于其他教学软件，超级画板最大的特点在于其动态化的展现方式上，它可以使原本静态化的数学知识动起来，又可以把原来动态化的数学问题维持静止的状态。因此，超级画板可以有效处理数学知识中变和不变之间的关系，从而使数学的本质愈加凸显。例如，在五角星的黄金比例的教学中，教师可以利用超级画板任意制作五角星，然后使用超级画板自带的计算功能对五角星的每条线段的长度进行计算，接着算出相关线段之间的比例，再利用动态调节功能对五角星的形态、规格进行扭曲，并针对扭曲后的五角星进行各线段的长度以及比例的计算。随后，教师可以让学生以两组数据为基础进行相应的总结分析，找到其中的规律。最后，学生可以发现，不管五角星的线段怎样变化，其比例始终是相同的。由此，教师借助变化的数学问题为学生展示了不变的数学本质。

（二）增强数学推理的严谨性

数学逻辑推理在教学中是非常关键的，但是由于多种原因的限制，在过去的数学课堂中，许多数学逻辑推理都缺少严谨性，往往是由教师通过引证案例进行讲授，随后让学生增加其他案例，再对相应现象给出最后的归纳解析[5]。例如，在讲授“三角形内角和等于180度”这一概念时，许多教师为学生罗列的案例都非常受限，继而导致融合推理过程总是不够科学、严谨，学生的认知、理解也不是很深入、正确。而利用超级画板就可以很好地解决这一问题，教师在画板上任意画一个三角形，让学生对其内角进行精确测量，在学生获得内角和为180°的结论后，再拖曳三角形的三个端点，使三角形的形态持续变化。教师要让学生意识到三角形在变化的同时，其内角也在发生变化，但三角形的内角和始终是180°。这不但有益于增强数学逻辑推理的严谨性，学生也会对整个推理的过程、结论形成更加深刻的认知与记忆。因此，针对超级画板的科学性引证，教师需要从各个方面予以深入、细致的探索。

（三）创设数学动态表象

数学形态中独有的表面现象，属于抽象化思维方式的独有的特征。在抽象思维中，其预先设定的思维载体为各种图形模式或数学符号、公式等。对于学生来说，特别是中小学学生，他们的思维方法与认知仍然处于初期发展阶段，缺少对抽象化特点予以完全辨识的能力。而利用超级画板就可以把原来具有抽象特点的数学原理转换成直观的、形象的图象，并将其呈现在学生的面前，使学生通过构建明确的图象特征，强化自身的领悟能力。例如，在二次函数的教学中，函数式结构中的系数、相应的具体位置、预置的张口方位都是探究性学习中的疑难问题。二次函数特性下的图形具有静态式的特点，学生难以辨别变动过程中的联系，这样的情况容易使学生对二次函数的学习产生畏难情绪，更难以激起学生深入了解二次函数的欲望。而利用超级画板就可以帮助学生明确图形及其独有的系数联系，深化学生最初的记忆，从而帮助学生针对全层级的函数规则予以辨别，凸显教学的实效性。

六、结语

张景中教育数学网络教育资源的开发有利于不断提升我国数学教育的质量和效率，为了合理、有效地开发此项教育资源，广大教育工作者需要不断深入地研究并找到更多行之有效的手段和方法。

【参考文献】

[1]李钢.高校体育网络教育资源有效开发与建设的探讨[J].文化创新比较研究，2018（26）：65+67.

[2]王聪聪，申洲尧.浅谈网络教育资源的开发与利用[N].山西日报，2019-08-12（12）.

[3]唐彩斌.院士谈小学信息技术辅助教学——访中国科学院院士张景中[J].小学教学（数学版），2009（1）：4-5.

[4]何淑芬.对张景中数学教育思想的诠释[J].科技资讯，2013（27）：175-176.

[5]秦刚.基于ADDIE模型的混合式教学设计研究[J].现代职业教育，2019（2）：12-13.

作者：赵怀广