基于數(shù)字素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)教科書評價

【摘要】數(shù)字素養(yǎng)既是終身學(xué)習(xí)和數(shù)字生存的基礎(chǔ)，也是核心素養(yǎng)的重要組成部分.分析人民教育出版社2019年出版的五冊高中數(shù)學(xué)教科書中數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，教科書側(cè)重信息技能掌握，忽視問題解決能力培養(yǎng)；信息技術(shù)的工具價值和內(nèi)在價值沒有得到統(tǒng)一；隨著年級升高，數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容的數(shù)量和類型反而隨之降低，數(shù)字素養(yǎng)的培養(yǎng)缺乏持續(xù)性和進(jìn)階性.數(shù)學(xué)教科書落實(shí)數(shù)字素養(yǎng)的策略為強(qiáng)化課程標(biāo)準(zhǔn)頂層設(shè)計、實(shí)現(xiàn)數(shù)字素養(yǎng)教育常態(tài)化，優(yōu)化數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容在教科書中的分布、補(bǔ)足數(shù)字素養(yǎng)落實(shí)的短板，構(gòu)建數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容多樣化呈現(xiàn)形式、開發(fā)多種課程資源.

【關(guān)鍵詞】數(shù)字素養(yǎng);高中數(shù)學(xué)教科書;信息技術(shù);教科書評價

數(shù)字素養(yǎng)既是終身學(xué)習(xí)和數(shù)字生存的基礎(chǔ)，也是核心素養(yǎng)的重要組成部分.以2006年歐盟將數(shù)字素養(yǎng)作為八大核心素養(yǎng)之一為開端，美國、日本、丹麥、英國、荷蘭等國家紛紛在各學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)數(shù)字素養(yǎng)，并將編程納入學(xué)校必修課程［1］.雖然我國基礎(chǔ)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)并未明確將數(shù)字素養(yǎng)作為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的表現(xiàn)之一，但是已經(jīng)有研究者強(qiáng)調(diào)在知識經(jīng)濟(jì)與信息技術(shù)高速發(fā)展的21世紀(jì)，智能計算思維應(yīng)成為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分［2］.所謂數(shù)字素養(yǎng)，并不是簡單的信息技術(shù)應(yīng)用能力，而是包括使用計算機(jī)接收、評估、存儲、生產(chǎn)、呈現(xiàn)和分享信息，并通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交流和參與等信息通信技術(shù)基本能力，是一種更為綜合的技能［3］.換句話說，數(shù)字素養(yǎng)是一種多功能的知識、技能和態(tài)度的綜合體，能夠在虛擬世界和現(xiàn)實(shí)生活之間架起一座橋梁，促使學(xué)習(xí)者做出正確的決策并加以應(yīng)用.至于如何在學(xué)校教育中落實(shí)數(shù)字素養(yǎng)，一般有跨學(xué)科課程融合、單獨(dú)開設(shè)信息技術(shù)課程與融入學(xué)科課程教學(xué)三種模式［4］.不管哪種模式，在學(xué)校教育中，信息技術(shù)以及一般學(xué)科教科書作為學(xué)生獲得知識的首要來源，都負(fù)有培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)的重要責(zé)任.因此，各門具體學(xué)科教科書中數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容不同維度的分布情況以及在教科書中的分布如何隨著年級的變化而變化等都是需要研究的問題.

本文以人民教育出版社2019年出版的五冊高中數(shù)學(xué)教科書（必修1、必修2、選擇性必修1、選擇性必修2、選擇性必修3）為研究對象，探求以上問題的答案，梳理數(shù)學(xué)教科書落實(shí)數(shù)字素養(yǎng)所面臨的困境并提出化解困境的策略.

1基于數(shù)字素養(yǎng)的教科書評價框架

在數(shù)字素養(yǎng)的概念出現(xiàn)之后，國內(nèi)外建立了很多數(shù)字素養(yǎng)測評框架.以色列學(xué)者Yoram Eshet-Alkalai于1994年最早提出包含圖片（圖象）素養(yǎng)、再生產(chǎn)素養(yǎng)、分支素養(yǎng)、信息素養(yǎng)和社會情感素養(yǎng)五大要素的數(shù)字素養(yǎng)框架.歐盟隨后于2013年提出了包括信息素養(yǎng)、交流素養(yǎng)、內(nèi)容創(chuàng)建素養(yǎng)、安全意識素養(yǎng)和問題解決素養(yǎng)五個維度的數(shù)字素養(yǎng)框架.緊接著，2016年，《促進(jìn)有效的數(shù)字時代學(xué)習(xí)——?dú)W洲人數(shù)字勝任教育組織框架》（Dig CompOrg框架）進(jìn)一步將數(shù)字素養(yǎng)分為7個主元素和15個子元素.與此同時，英國基本數(shù)字技能國家標(biāo)準(zhǔn)、國際教育成就評估協(xié)會以及愛爾蘭政府也分別提出了基本數(shù)字技能框架（EDSF）、國際計算機(jī)和信息素養(yǎng)框架（ICILS）、數(shù)字技能框架［5］.我國也很重視培育學(xué)習(xí)者的數(shù)字素養(yǎng).2016年，教育部頒布的《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》強(qiáng)調(diào)了“信息意識”和“技術(shù)運(yùn)用”兩個要點(diǎn)［6］.施歌則認(rèn)為，我國新時期中小學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)可分信息處理素養(yǎng)、溝通交流素養(yǎng)、內(nèi)容建構(gòu)素養(yǎng)、問題解決素養(yǎng)、信息安全素養(yǎng)和網(wǎng)絡(luò)道德素養(yǎng)６個領(lǐng)域［7］.

上述素養(yǎng)框架對厘清數(shù)字素養(yǎng)的概念具有重要作用.不過，若要研究教科書所蘊(yùn)含的數(shù)字素養(yǎng)情況，還需進(jìn)一步開發(fā)適合評價教科書的數(shù)字素養(yǎng)框架.土耳其學(xué)者M(jìn)eral ELiKOLU于2022年創(chuàng)建了一個信效度較好的評價教科書數(shù)字素養(yǎng)的七維度框架并分析了土耳其的數(shù)學(xué)和科學(xué)教科書所蘊(yùn)含的數(shù)字素養(yǎng)情況［8］.本研究基于該框架（表1）探討人教社2019版五冊高中數(shù)學(xué)教科書中數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容的分布情況.

例如，在必修一第87頁的“信息技術(shù)應(yīng)用”欄目中（圖1），教科書介紹了用GeoGebra軟件繪制一元二次與三次函數(shù)圖象的步驟，對應(yīng)了“信息加工”維度.

2數(shù)學(xué)教科書落實(shí)數(shù)字素養(yǎng)的困境

2.1信息技能掌握與問題解決能力培養(yǎng)之間的沖突

各類核心素養(yǎng)框架均沒有排斥“雙基”，素養(yǎng)包含“雙基”，又超越“雙基”.如美國“21世紀(jì)學(xué)習(xí)框架”中設(shè)置了“核心學(xué)科”，OECD框架和歐盟框架均關(guān)注了閱讀、科學(xué)和數(shù)學(xué)知識.但是簡單技能的熟練掌握并不能為學(xué)生未來生活做出充分準(zhǔn)備，更不必然孕育著信息素養(yǎng)的生成.核心素養(yǎng)只有在復(fù)雜的問題情境中，基于已有知識資源，開展聯(lián)系、反思、遷移與運(yùn)用知識的過程中方能形成［9］.

反觀高中數(shù)學(xué)教科書中信息素養(yǎng)的呈現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)利用數(shù)字、在線工具和技術(shù)解決問題、創(chuàng)造知識、創(chuàng)新流程和產(chǎn)品的“信息加工”能力占最大比例（0.824）（表2）.進(jìn)一步分析還發(fā)現(xiàn)，其中僅有1處旨在讓學(xué)生使用技術(shù)手段解決未曾見過的“數(shù)據(jù)擬合”問題（圖2），而其他60處均是使用簡單的計算工具繪制函數(shù)圖象、模擬實(shí)驗(yàn)、展示回歸過程等.總之，5冊教科書極少要求學(xué)生使用信息技術(shù)知識解決較復(fù)雜數(shù)學(xué)問題.學(xué)生在這種脫離真實(shí)的情境中進(jìn)行信息技術(shù)學(xué)習(xí)只可能熟練信息技能，無法發(fā)展信息素養(yǎng).

2.2信息技術(shù)的內(nèi)在價值與外在價值之間的沖突

知識的價值是學(xué)校課程實(shí)施的基礎(chǔ).從不同的角度出發(fā)，知識有育智、育美和育德價值［10］;認(rèn)識、智力、功利和教育價值［11］;確定性和不確定性價值［12］.從目的和手段角度，可以把知識的價值區(qū)分為內(nèi)在價值和外在價值兩種.前者以知識本身作為目的，通過知識的學(xué)習(xí)，擺脫權(quán)威、偶像、偏見等精神束縛，獲得理智探究、理性創(chuàng)造的自由；后者則是解決問題的工具和手段［13］.

核心素養(yǎng)的培養(yǎng)以知識學(xué)習(xí)為前提，核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的知識學(xué)習(xí)應(yīng)該發(fā)揮育人價值［9］，但是并非所有類型的知識都能夠擔(dān)負(fù)此重任.在簡單情境中獲得與運(yùn)用陳述性知識和程序性知識體現(xiàn)了知識的外在價值，但不能轉(zhuǎn)化為素養(yǎng).而在高階思維指導(dǎo)下利用具有反思性、情境性與行動性等屬性的知識解決復(fù)雜情境中的問題，雖然也體現(xiàn)了知識的工具價值，但是這一過程蘊(yùn)含批判、懷疑、分析與創(chuàng)造，學(xué)生由此獲得理智探究與理性創(chuàng)造的自由，充盈主體精神，又體現(xiàn)了知識的內(nèi)在價值，能夠促進(jìn)素養(yǎng)的生成.因此，只有保證知識的工具價值和內(nèi)在價值統(tǒng)一，才能有效提升學(xué)生的核心素養(yǎng).

從表2可以看出，數(shù)學(xué)教科書更關(guān)注信息加工能力和信息獲取能力，它們在高中教科書中分別出現(xiàn)61次與10次，分別占比0.824和0.135，說明數(shù)學(xué)教科書強(qiáng)調(diào)淺層的信息技術(shù)技能型知識的掌握，重視信息技術(shù)的外在工具價值，卻忽略了學(xué)習(xí)者在自身道德和價值觀導(dǎo)引下全身心參與、主動積極地批判、評估、表達(dá)與共享信息技術(shù)，沒有凸顯信息技術(shù)的內(nèi)在育人價值，難以培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng).

2.3數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容呈現(xiàn)趨勢與學(xué)生成長性之間的沖突

基礎(chǔ)教育階段的培養(yǎng)對象是快速成長中的少年兒童.因此需要從成長的視角提煉核心素養(yǎng)的表現(xiàn)、統(tǒng)籌設(shè)計其在教材中的呈現(xiàn)，使得核心素養(yǎng)本身成為可以引領(lǐng)兒童持續(xù)成長的風(fēng)向標(biāo)［14］.很多國家在課程中都考慮了核心素養(yǎng)對兒童成長性的引領(lǐng)作用.例如荷蘭為數(shù)字素養(yǎng)融入中小學(xué)課程開發(fā)了垂直連貫各學(xué)段的學(xué)習(xí)線，由低階到高階，由簡單到綜合，前后銜接貫穿中小學(xué)教育的完整學(xué)習(xí)過程［15］.

高中數(shù)學(xué)教科書對數(shù)字素養(yǎng)的呈現(xiàn)卻表現(xiàn)出隨著年級升高而降低的情況.一方面，數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容的數(shù)量減少.如表2所示，必修1內(nèi)容涉及數(shù)字素養(yǎng)達(dá)32處，幾乎占整個高中階段的一半.但是隨著年級升高，教科書涉及數(shù)字素養(yǎng)的內(nèi)容大致呈下降趨勢.另一方面，數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容的種類變少.必修教科書內(nèi)容涉及數(shù)字素養(yǎng)的五個維度，包括信息獲取、信息評估、信息加工、信息表達(dá)和信息共享，而選擇性必修教科書內(nèi)容僅涉及信息獲取和信息加工兩個維度.教科書這種呈現(xiàn)方式忽視了學(xué)生成長性特征，將導(dǎo)致對學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)的培養(yǎng)缺乏持續(xù)性和進(jìn)階性.

3化解數(shù)學(xué)教科書數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容呈現(xiàn)困境的策略

3.1強(qiáng)化數(shù)字素養(yǎng)的頂層設(shè)計，實(shí)現(xiàn)數(shù)字素養(yǎng)教育常態(tài)化

高中數(shù)學(xué)教科書對數(shù)字素養(yǎng)缺乏關(guān)注的原因是多方面的，但是作為教育實(shí)踐的綱領(lǐng)性文件——高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)字素養(yǎng)的忽視是造成上述現(xiàn)象的重要原因.課程標(biāo)準(zhǔn)是教科書編制的重要依據(jù).而《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》僅有“注重信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的深度融合，提高教學(xué)的實(shí)效性”等與信息技術(shù)相關(guān)的話語，并未出現(xiàn)對“數(shù)字素養(yǎng)”的顯性描述，《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》也有類似情況.實(shí)際上，研究者對現(xiàn)行義務(wù)教育階段19個學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)分析發(fā)現(xiàn)，它們普遍重視信息技術(shù)在課程目標(biāo)達(dá)成中的重要作用，多在課程資源建設(shè)或教學(xué)方式變革部分提及，未見一個學(xué)科對“信息素養(yǎng)”或“數(shù)字素養(yǎng)”有明確的界定，缺乏“數(shù)字素養(yǎng)”的內(nèi)涵描述及培養(yǎng)途徑、學(xué)段分級、評價方式建議［7］.在課程標(biāo)準(zhǔn)中提高對數(shù)字素養(yǎng)的重視，明確培養(yǎng)的分階段目標(biāo)，在課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、實(shí)施建議中分別融入數(shù)字素養(yǎng)的相關(guān)教學(xué)要求和目標(biāo)導(dǎo)向，可以直接促進(jìn)教學(xué)中學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)的有效養(yǎng)成.尤其需要關(guān)注結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn)系統(tǒng)地融入數(shù)字素養(yǎng)的復(fù)雜性問題解決維度，凸顯學(xué)科的特色和不同年級的要求.

3.2優(yōu)化數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容在教科書中的分布，補(bǔ)足數(shù)字素養(yǎng)落實(shí)的短板

高中數(shù)學(xué)教科書在編寫時已經(jīng)融入計算素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容，但是從分冊、數(shù)字素養(yǎng)維度看，尚存在一些不足.如隨著年級升高，教科書涉及數(shù)字素養(yǎng)的內(nèi)容反而呈下降趨勢，數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容的種類也隨之變少.因此需要對數(shù)學(xué)教科書中數(shù)字素養(yǎng)的分布進(jìn)行優(yōu)化，合理分配數(shù)學(xué)教科書各分冊數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容的數(shù)量和維度，進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)學(xué)課程落實(shí)數(shù)字素養(yǎng)的作用.考慮到必修與選擇性必修教科書內(nèi)容涉及數(shù)字素養(yǎng)的數(shù)量和維度表現(xiàn)出較大差別，因此應(yīng)注意不同分冊間數(shù)學(xué)教科書的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，加大選擇性必修教科書中數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容的數(shù)量，并豐富其維度，確保數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)的持續(xù)性、進(jìn)階性與全面性.

3.3構(gòu)建數(shù)字素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容多樣化呈現(xiàn)形式，開發(fā)多種課程資源

如上所述，高中數(shù)學(xué)教科書落實(shí)數(shù)字素養(yǎng)的形式主要包括將信息軟件作為完成繪制圖象、模擬實(shí)驗(yàn)、展示回歸過程、網(wǎng)上交流查詢等任務(wù)的工具使用.這種基于工具主義視角看待信息技術(shù)的方式忽視了問題解決過程，難以培養(yǎng)數(shù)字素養(yǎng).這一困境呼喚教科書改變內(nèi)容呈現(xiàn)方式，不能僅將信息技術(shù)當(dāng)成學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的工具，而應(yīng)該結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，開發(fā)多種課程資源，實(shí)現(xiàn)“多樣化”培養(yǎng)計算素養(yǎng).一方面，可以在教科書中插入二維碼，鏈接網(wǎng)絡(luò)素材.學(xué)生可以通過掃描二維碼獲取豐富的數(shù)學(xué)知識背景，增大使用互聯(lián)網(wǎng)和計算機(jī)搜索、瀏覽和訪問的機(jī)會，突破教科書篇幅的限制.另一方面，可以結(jié)合數(shù)學(xué)閱讀與寫作學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)探究和數(shù)學(xué)建模等活動，開發(fā)課外課程資源.首先，“數(shù)學(xué)閱讀與寫作”活動需要學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查閱資料，分析、解釋和批判性評估數(shù)據(jù)與信息的有效性和可靠性，在使用數(shù)字技術(shù)時警惕危害身心健康的信息.其次，《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》將數(shù)學(xué)探究和數(shù)學(xué)建?；顒幼鳛樗拇髢?nèi)容主線之一，該活動是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的重要途徑.教科書應(yīng)利用虛實(shí)融合空間，采用探究、創(chuàng)客、游戲等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方式，鼓勵學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)搜索合乎倫理的有用信息，利用信息技術(shù)解決實(shí)際問題，在數(shù)碼環(huán)境中安全儲存研究成果，提高學(xué)習(xí)體驗(yàn)和興趣，提升社交能力和適應(yīng)能力.

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作者簡介褚小婧（1984—），女，安徽靈璧人，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師;主持省級課題5項(xiàng)，1篇案例入選中國專業(yè)學(xué)位案例中心；研究方向?yàn)閿?shù)學(xué)教育;發(fā)表論文10余篇.