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SPOC学校专有课程
数学教育技术
第8次开课
开课时间: 2025年02月17日 ~ 2025年06月29日
学时安排: 2小时每周
当前开课已结束 已有 111 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=《数学教育技术》是一门教学与科研、理论与实践、专业与思政、线上与线下“四结合”的课程。课程始终坚持“学生中心、产出导向、持续改进、追求卓越”的理念,教学内容和教学过程具有高阶性、创新性和挑战度。课程的建设基于课程负责人在数学教育技术领域二十多年的科研探索。课程既包括学习科学等理论的介绍,也包括运用这些理论对课堂教学案例的分析,还包括动态数学软件GeoGebra的实际操作与教学应用。
《数学教育技术》是一门教学与科研、理论与实践、专业与思政、线上与线下“四结合”的课程。课程始终坚持“学生中心、产出导向、持续改进、追求卓越”的理念,教学内容和教学过程具有高阶性、创新性和挑战度。课程的建设基于课程负责人在数学教育技术领域二十多年的科研探索。课程既包括学习科学等理论的介绍,也包括运用这些理论对课堂教学案例的分析,还包括动态数学软件GeoGebra的实际操作与教学应用。
—— 课程团队
课程概述

 《教育信息化2.0行动计划》指出:经过多年来的探索实践,信息技术对教育的革命性影响已初步显现,但与新时代的要求仍存在较大差距,信息技术与学科教学深度融合不够是其中的关键问题之一。《数学教育技术》课程响应上述行动计划,致力于培养具备信息技术与学科教学深度融合能力的数学教师。

本课程包括“现状概览”“理论基础”“实践应用”“案例赏析”和“专业发展”五章内容。通过课程学习,学生预期能够达到如下课程目标:了解国内外数学教育技术现状,了解常见的动态数学软件,了解常见的数学教育技术理论框架;至少熟悉一种动态数学软件的主要特点和基本操作方法,能开发简单的动态数字课程资源;能从学生学习、教师教学、课程内容、学习环境和自身专业发展等角度对整合技术的数学课堂教学进行反思;能按照有关要求进行线上学习,能借助生成式人工智能等技术进行自主探索,养成自主学习习惯,发展自我管理能力。

本课程的创新之处在于:(1)建构全新的课程体系。与单纯讲授数学教育技术操作的传统课程相比,该课程既包括具体的数学教育技术的操作,也包括数学教育技术的理论基础和相应的教学案例,并充分考虑了未来教师的专业发展;(2)融入最新的教育理论。该课程中介绍的学习科学理论、TPACK理论和STEM教育理论等都是当前教育界特别关注的一些新的理论;(3)引入新型的数学软件。该课程中重点介绍的动态数学软件GeoGebra是一个开源免费的数学教学软件。与传统的几何画板相比,GeoGebra具有功能很多、上手很快、非常好用、省钱省力等特点。目前该软件已经出现在人民教育出版社等多家出版社的新版高中数学教材中;(4)分享最新的科研成果。该课程中不仅借鉴和引用了大量国内外最新科研成果,而且分享了课程负责人团队在《数学教育学报》《教育研究与评论(中学教育教学)》等期刊发表的一系列与课程相关的最新科研成果;(5)培养创新型数学教师。该课程通过理论提升与实践探索相结合的方式,依托GeoGebra等数学教育技术,提倡开展信息技术支持的数学跨学科教学,培养高素质专业化创新型卓越数学教师。

授课目标

了解国内外数学教育技术现状,了解常见的动态数学软件,了解常见的数学教育技术理论框架;至少熟悉一种动态数学软件的主要特点和基本操作方法,能开发简单的动态数字课程资源;能从学生学习、教师教学、课程内容、学习环境和自身专业发展等角度对整合技术的数学课堂教学进行反思;能按照有关要求进行线上学习,能借助生成式人工智能等技术进行自主探索,养成自主学习习惯,发展自我管理能力。

成绩 要求

《数学教育技术》线上线下混合式课程的总成绩由三部分组成:线上学习(含测验、作业、讨论等)20%,课件制作20%,期末考试60%。其中,

线上学习的成绩由以下三部分构成:

  1)单元测验:针对讲授的主要知识点进行测试,平台自动记分。

(2)单元作业:对教学案例进行分析,对学员作品进行互评等。

3)课程讨论:应用讨论发帖的形式,提出讨论主题,学员发帖或回帖分享观点。

   课件制作(线上提交/考试成绩):要求学生从中学数学教材中挑选一个适合于展示信息技术与数学教学深度融合理念的知识点,使用动态数学软件GeoGebra制作相应的课件并说明如何使用该课件进行课堂教学。

期末考试(线下闭卷/域外成绩)。

总成绩达到60分以上为合格;达到90分以上为优秀。

课程大纲
现状概览
课时目标:了解数学教育技术应用现状及常见的数学教育技术。
1.1 数学教育技术应用现状
1.2 常见数学教育技术概览
理论基础
课时目标:了解学习科学相关知识;了解认知负荷理论、活动理论、整合技术的学科教学知识和STEM教育理论的起源和发展,掌握这些理论的内涵。
2.1 学习科学概览
2.2 活动理论
2.3 认知负荷理论
2.4 整合技术的学科教学知识
2.5 STEM教育理论
实践应用
课时目标:熟悉动态数学软件GeoGebra的基本操作和实际应用;能够将动态数学软件GeoGebra用于教学设计和课堂教学。
3.1 动态数学软件GeoGebra快速入门
3.2 动态数学软件GeoGebra进阶应用
3.3 动态数学软件GeoGebra高级功能
3.4 动态数学软件GeoGebra教学应用
案例赏析
课时目标:能够体会数学教育技术在教学中的作用;能够从数学教育技术的角度对课堂教学进行反思。
4.1 活动理论视角下的信息技术与数学教学深度融合案例
4.2 认知负荷理论视角下的信息技术与数学教学深度融合案例
4.3 整合技术的学科教学知识理论视角下的信息技术与数学教学深度融合案例
4.4 STEM教育视角下的信息技术与数学教学深度融合案例
专业发展
课时目标:掌握数学教师教育和数学跨学科教学有关理论;了解信息技术支持的数学教师专业发展相关研究。
5.1 信息技术与数学教师教育深度融合
5.2 信息技术支持的跨学科教学能力发展
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参考资料

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[2]王贵军. GeoGebra与数学实验[M].北京:清华大学出版社,2017.

 

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[4]袁智强.数学师范生整合技术的学科教学知识发展研究[M].北京:科学出版社,2016.

 

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[6]袁智强.交叉融合的STEM教育:背景、内涵与展望[J].教育研究与评论(中学教育教学),20193):32-37


[7]袁智强,Marina Milner-Bolotin,David Anderson.加拿大高校培养STEM教师的经验与启示——以英属哥伦比亚大学为例[J].数学教育学报,2021,30(03):96-102.


[8]袁智强,谭奇.信息技术与数学教学深度融合的理论基础初探.江苏教育(中学教学)2022(04):7-11.


[9] YUAN Zhiqiang(袁智强), DENG Xi, DING Tianzi, LIU Jing, TAN Qi. Factors influencing secondary school teachers' usage behavior of dynamic mathematics software: A partial least squares structural equation modeling (PLS-SEM) method(中学教师的动态数学软件使用行为的影响因素:一种偏最小二乘结构方程建模方法)[J]. Electronic Research Archive, 2023, 31(9): 5649-5684


[10]谭奇,袁智强.整合技术的数学问题解决框架及其应用[J].数学教育学报,2021,30(04):48-54.

 

[11] 李业平.STEM教育研究与发展:一个快速成长的国际化领域[J].数学教育学报,2019283):42-44


[12]中学数学微格课例研究智能体:文心智能体平台AgentBuilder | 想象即现实 (baidu.com)


[13]GeoGebra学习geogebra - 扣子 AI Bot (coze.cn)


湖南师范大学
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袁智强

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