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1、ICT对数学表现的影响之国际比较 一、问题提出 随着信息社会的高速发展，信息通讯技术（Information & Communication Technology，简称ICT）已经渗透到社会各个领域，教育领域也不例外，且已成为教育发展的重要因素。ICT包括信息技术和通讯技术，具体指信息硬件、软件技术和利用这些技术收集、加工、保存、传递信息的方法1。当今，如何利用ICT促进学科教学和素养培养是教育的热点话题之一，也是一个技术性难题。在数学学习过程中是否要借用ICT，ICT的使用方法和频率如何，以及ICT是否可以真正提高数学素养等一系列问题都非常值得深入研究。纵然我们对这些关系有一些直观的感觉和模
2、糊的认识，但仍缺乏科学的根据和行之有效的策略。本文将依据PISA测评数据库，试图找出ICT与学生数学素养表现水平（简称为数学表现）之间稳定的内在联系，从而提出有效利用ICT，促进数学学习的策略与途径。 二、PISA与ICT背景问卷 1.PISA简介 PISA （Programme for International Student Assessment）是经济合作与发展组织（OECD）主持的一项国际性学生学习质量测评项目，旨在评价15岁的学生是否具备了适应未来社会发展所必须的基本素养，以及是否掌握并灵活运用所学的基础知识和基本技能。PISA从2000年开始，每3年测评一次，分别对学生的阅读素养
3、、数学素养和科学素养进行评价，2018年将重点测评数学素养。PISA试题由各参与国专家共同制定，尽量减少不同文化背景和社会因素产生的误差。试题批改采用双位编码制2，可以洞悉相同分数背后不同解法的合理性。PISA还进行学生、家长、学校的背景问卷调查，使得素养水平表现的数据分析更具可靠性、关联性和现实性，为国家教育政策、法规的制定和实施以及教育资源的配置和管理提供科学依据。 2.ICT问卷 ICT问卷是PISA的背景问卷之一，要求学生回答获得和使用 ICT的情况及使用时的信心、态度等。PISA测试问卷还设计了四项ICT任务来评估被测的实际操作能力，包括基础性技术任务、短任务、网络搜索任务和模拟任务
4、3。这些操作任务用以判断学生是否具备计算机基本操作技能，是否能够执行间断性信息任务，是否掌握搜索引擎及信息筛选技术，以及是否可以利用信息技术解决实际问题。 虽然PISA目前尚未将ICT素养正式列入测评内容，但已对其进行可行性研究，为ICT素养正式施测奠定了基础。表1是PISA2009的ICT问卷。 该问卷共设计了10个问题，分别涉及学生在家庭、学校的计算机设备获得情况、用计算机做课业或者娱乐的频率、完成复杂信息任务的程度和使用计算机的信心与态度等。ICT作为一项高效的媒介技术，革新了学生的学习方式，其信息的搜索、整合、传递方式为学生学习提供重要途径4。为了说明学生ICT水平及使用状况与其数学表
5、现的关系，笔者参照OECD官方网站（http/www.oecd.org）的PISA数据库，进行了相关的统计分析与国际比较。 三、ICT对数学表现的影响 1.总体数学表现比较 我国香港和上海自从参加PISA测试以来，学生的数学表现均在前三名之列，同时表现优异的还有芬兰、韩国、日本、新加坡等国。（见表2） 从表2可以看出，除芬兰外，数学表现前三位的都是东南亚国家或地区。这些国家或地区具有相似的考试文化，学生学习异常刻苦，对待考试非常重视，家长和学校、社会也都高度支持，因而数学表现都很优秀，中国尤其突出。芬兰位于北欧，虽然没有受东南亚文化影响，但芬兰政府对教育的投入非常大，全民高度关注教育，教学方式
6、也很特别，学生的数学表现卓越，备受世界关注。 2009年4月，我国上海首次参加了PISA2009数学素养测评，共有152所学校的5 115名学生参加，样本的选择、施测和评分过程严格遵照PISA的程序和规范要求，因而所测成绩是客观有效的。2018年成绩公布之时，上海PISA成绩世界第一的消息震惊国内外，许多国家对中国学生以应试见长，却能在PISA的素养测评中表现优异的现象表示不解，他们甚至惊呼这是“中国教育悖论”，激发了教育界的热烈讨论，也引发了学习中国基础教育的热潮6。 为了更好地说明我国学生数学素养水平及性别差异，笔者将香港和上海与新加坡、韩国、芬兰进行比较，从中我们可以看出一些端倪。（见图
7、1） 上海女生数学表现（平均得分601，标准差SE3.15）比男生（599，SE3.74）略好，但无显著性差异；新加坡女生数学表现（559，SE1.95）比男生（565，SE1.89）略差；香港女生数学表现（547，SE3.4）比男生（561，SE4.17）稍逊一筹；OECD女生平均数学表现（490，SE0.56）低于男生平均数学表现（501，SE0.61）。由此可以看出，同属于亚太文化圈的新加坡、韩国、中国香港和上海，相似的社会文化背景成就了非凡的数学表现。男生和女生的数学表现差异不大，表明了在教育发达或受重视的区域，女性受教育机会趋于平等，OECD的平均表现也说明如此。基础教育阶段两性数学
8、表现尚没有明显分化，但到了高中差距则明显增大，值得我们深思。 2.计算机设备与数学表现的关系 计算机设备以及网络联接是否能够有助于数学学习，一直是很多学者争论的焦点。倡导派认为这是一种上佳的数学学习方式，体现了拟经验主义数学观，可以丰富学习资源，提高学习效率，培养学习兴趣。保守派觉得它违背了数学学习规律，会滋生惰性，转移学习注意力，不利于数学思维的培养。为了澄清事实，笔者将参加PISA2009的所有有效参评国家或地区（除去样本量不足和数据失真的异常）的学生平均数学表现分为两组，以“有无计算机和是否联网”为指标进行对比分析。（见图2） 通过图2我们可以看出，在有计算机且联网的数学表现中，新加坡得
9、分最高（564，SE1.79），香港次之（558，SE2.78），卡塔尔最低（381，SE1.11），可见差距甚大。新西兰教育条件优厚，计算机拥有量和联网率最高（93%），但成绩并不理想（531，SE4.65）。无计算机且未联网的数学表现中，芬兰学生的数学表现最高（524，SE19.12），卡塔尔得分仍然最低（313，SE4.55），由此可以说明ICT硬件并非是数学表现的决定性因素。但是，总体来看，有计算机且联网的学生的数学表现明显优于无计算机且未联网的一组，ICT给学生学习数学带来了积极效应。正如有学者指出家庭中的学习资源的数量和利用度与孩子的能力呈显著正相关7。 3.使用计算机做课业与数学
10、表现的关系 既然拥有计算机硬件且有能上网的条件对于数学表现有明显的促进作用，那么是否该利用计算机来做课业呢？使用频率多大为宜？笔者将参加PISA2009测试的44个国家和地区的平均数学表现与使用计算机做课业的频率作了对比。（见图3） 图3显示不使用计算机做数学课业的学生数学表现最好（486，SE4.99），每月一次的次之（456，SE12.54），每周一次的再次之（433，SE12.58），几乎每天一次的最差（409，SE13.88）。由此看来，数学表现与使用计算机做数学课业的频率正好呈反向关系。那些习惯于使用计算机做作业的学生一旦失去了这一重要助手，在面对难题而不能迅速解决时则表现出极大的挫
11、败感8。这不禁使我们对使用计算机做数学课业的效果表示怀疑，其中原因很复杂，笔者认为，这主要是由于数学测试题的呈现方式侧重于操作演练和逻辑思考，而计算机环境下的课业任务往往无法建构一个多元化、多维的、复杂的、互动的思维环境。 4.利用计算机娱乐与数学表现的关系 计算机和网络还有一个不容忽视的重要功能，即娱乐性，尤其对学生具有非凡的吸引力。网络游戏、网络聊天、娱乐式网页浏览、下载音乐和电影都是常见的娱乐方式，如果绝对限制学生使用计算机和网络进行娱乐似乎是勉为其难，但一味放纵也不是明智之举，究竟怎样的娱乐频率才是最佳的呢？笔者将芬兰、我国香港、新加坡和加拿大的学生在上述娱乐方式的不同频率下的数学表现
12、进行对比。（见图4） 从图中清晰可见，新加坡从不进行网上娱乐活动的学生的数学表现却并不如想象的那么理想，甚至达到最低水平（487，SE13.94）。原因可能是这些学生虽然没有网上娱乐，但也没有从事与学习相关的其他活动。而每周进行一次网上娱乐活动的得分达到最高（559，SE9.05），几乎每天都进行网上娱乐的数学表现居中（537，SE4.81）。香港学生的数学表现也是同样规律。因此，适当的网上娱乐会放松学生紧张的学习情绪，扩宽其知识面，有利于数学学习。芬兰的状况比较特殊，三种情况下学生的数学表现没有显著性差异，这与芬兰快乐的学习环境、宽松自主的学习方式、无考试的教育模式是分不开的9。 当我们考虑
13、各国采用三种不同频率的网上娱乐方式的学生占总体的比例时，竟然一致性地发现几乎每天都上网娱乐的学生所占比例要远远高于另外两种方式。由此看来，上网娱乐已经成为学生不可抵挡的消遣之一，而且越来越多的学生趋之若鹜，可见网络的巨大诱惑力，也为我们警惕网瘾敲响警钟。网络聊天是学生最热衷的网络娱乐方式之一，对数学表现的影响如图5。 该图显示，从不进行网络聊天的学生数学表现平均水平最低，极差最大，而每周一次的平均水平最高，几乎每天网络聊天的次之，极差最小。由此看来，适当的网上聊天有助于信息交流和情感沟通，有助于数学学习。如今，网络的力量无处不在，一味逃避、畏首畏尾、明令禁止、强权反对，往往会事与愿违，倒不如顺
14、其自然、因势利导，科学规划网络娱乐与利用网络学习。特别要注意网络娱乐的时间和频率，每周一次为宜，将网络发展为数学学习的一种催化剂和驱动力。 笔者从PISA2009数据库中还发现一个现象几乎每天上网的第10百分位（指数列中有10%的数小于此数）的数学表现（443.5）优于从不上网的第10百分位的数学表现（395），而每天上网的第90百分位（指数列中有90%的数小于此数）的数学表现（524.5）要明显逊于少上网或从不上网的。这说明低分层数学表现不佳的原因不是网络造成的，但高分层里过多使用网络娱乐势必会影响其数学表现。 5.使用计算机的态度与数学表现的关系 在PISA2009中，使用计算机的态度是指
15、被测是否觉得计算机非常重要，使用时是否感觉有趣或非常投入。 经笔者分析，使用计算机时态度的积极程度与数学表现呈正相关，最积极态度的数学表现（486，SE4.88）明显优于最消极态度的数学表现（443，SE13.27）。积极的态度可以产生前进的内驱力，树立攻克困难的信心，培养挑战自我的勇气，这些品质对于数学学习都是至关重要。 四、讨论与建议 东亚文化圈的学生数学表现整体较好，甚至远高于经济发达的美国、德国等西方国家。有学者认为，这与儒家文化强调努力和父母的关注有关10。东亚文化圈受“筷子文化”的影响，学生对任何考试都认真、紧张；同时，“儒家文化”也塑造了崇尚学习的社会氛围、家长的极力支持、教师的
16、敬业奉献，以及学生勤奋、刻苦、专攻的精神。由此看来，教育质量并不完全取决于经济条件，思想因素、政治因素、文化因素也在发挥着不可忽视的作用。芬兰虽不在亚太文化圈，但它的教育成就令世界瞩目。笔者认为，芬兰教育具有特殊性，政府高度重视、大力的财政支持、终身免费教育、宽松的教育环境、高质量的教师以及平等教育、均衡发展的体制都是芬兰优质教育的重要保证，这些对于我国的基础教育改革具有重大启迪。 ICT的使用可促进学业成长，但过于频繁使用ICT做数学课业却对数学表现呈反作用，这似乎矛盾，实质上这恰好反映出如何善用ICT的问题。使用ICT一定要结合学科特点，注重学科内容的呈现方式，数学学习并不一定都需要ICT
17、来辅助，还需要常规的演练、严密的推理、复杂的逻辑思维和广泛的想象力。 使用计算机的态度对数学表现有直接影响。当然，我们不能仅把对计算机的态度定位在有趣和好玩的层面上，而应该改变学生网络娱乐的单一化取向，教给他们利用网络学习的能力，发展学生对信息任务的处理能力，培养其良好的思维习惯和学习方式，并将这些有益的素养迁移到数学学习之中，从而发挥ICT对于数学学习的真正作用。 总之，ICT对数学表现具有积极的促进作用。允许学生利用网络适当娱乐，合理分配网上聊天时间，尽量减少利用计算机做数学课业的机会，创造生动、健康的信息环境，为学生提供更多的处理复杂信息任务的机会，树立使用ICT的正确态度和信心都是至关重要的。