数字化视域下初中数学课堂互动模式的创新实践与实证分析

摘要：随着数字化技术的飞速发展，教育领域也在不断探索如何将其有效融入教学过程，以提升教学质量。本实验研究聚焦于数字化环境下创新数学课堂互动模式，通过实验对比，分析传统教学与数字化环境下互动模式对学生数学学习效果及学习兴趣的影响，旨在为数学教学提供更具实效性的教学方法和策略。

关键词：数字化环境；数学课堂；互动模式；实验研究

一、引言

在当今数字化时代，信息技术的广泛应用为教育教学带来了新的机遇和挑战。数学作为一门重要的基础学科，其教学方法的改进一直备受关注。传统的数学课堂互动模式，往往以教师讲授为主，学生参与度有限，互动形式较为单一。数字化环境下，丰富的教学资源、多样化的互动工具为创新数学课堂互动模式提供了可能。通过构建新型互动模式，激发学生学习数学的兴趣，提高课堂参与度，进而提升学习效果，是当前数学教育研究的重要课题。

二、实验设计

（一）实验对象

选取某中学两个初一年级的平行班级作为实验对象，分别为实验班和对照班，每班各 40名学生。这两个班级在之前的数学成绩、学生整体素质等方面经检验无显著差异，且由同一位数学教师授课。

（二）实验假设

假设在数字化环境下创新的数学课堂互动模式能够有效提高学生的数学学习成绩，增强学生对数学学习的兴趣和课堂参与度。

（三）实验变量

1.自变量

数学课堂互动模式，分为传统互动模式（对照班采用）和数字化环境下的创新互动模式（实验班采用）。传统互动模式主要以教师提问、学生回答，小组讨论在有限时间和空间内进行，借助黑板、粉笔等传统教具。数字化环境下的创新互动模式则充分利用多媒体教学设备、在线学习平台、数学教学软件等，如使用几何画板展示函数图像变化、通过在线平台布置个性化作业并实时反馈等。

2.因变量

学生的数学学习成绩、学习兴趣和课堂参与度。学习成绩通过学期末学校组织的统一数学考试成绩来衡量；学习兴趣通过自制的学生数学学习兴趣调查问卷进行评估；课堂参与度通过观察学生在课堂上主动发言次数、参与小组讨论的积极性等方面进行量化统计。

（四）实验时间

实验周期为一学期，从 2024年9月至2025年2月。

三、数字化环境下创新数学课堂互动模式的实施

（一）利用多媒体资源创设情境

在实验班教学中，教师借助多媒体课件，根据教学内容创设生动有趣的情境。例如，在讲解 “勾股定理” 时，通过播放一段关于古埃及人用绳子测量土地的视频，引出直角三角形三边关系的探究，激发学生的好奇心和学习兴趣。在讲解函数知识时，利用动画展示函数图像随着参数变化的动态过程，帮助学生直观理解函数的性质。

（二）在线学习平台促进师生互动

教师在在线学习平台上发布预习任务、课后作业和拓展学习资料。学生通过平台提交作业，教师可以及时批改并反馈，针对学生的问题进行在线解答。同时，学生在平台上可以发起讨论话题，分享自己的学习心得和解题思路，师生之间、生生之间能够随时进行交流互动。例如，在学习一元二次方程的解法后，教师在平台上布置一道实际应用问题，让学生在讨论区分享自己的解题方法，教师引导学生进行互评，拓宽学生的解题思路。

（三）数学软件辅助探究学习

鼓励学生利用数学软件进行自主探究学习。如在学习几何图形时，学生可以使用几何画板软件，自己动手绘制图形，改变图形的参数，观察图形的变化规律，从而深入理解几何图形的性质。在学习统计知识时，利用 Excel 软件进行数据的处理和分析，培养学生的数据分析能力。教师在课堂上预留一定时间，让学生展示自己利用软件探究的成果，促进学生之间的交流与学习。

四、实验结果分析

（一）学习成绩分析

学期末，对两个班级进行统一的数学考试，考试内容涵盖本学期所学的所有知识点。将两个班级的考试成绩进行统计分析，结果如下表所示：

通过独立样本 t 检验，发现实验班和对照班的数学成绩存在显著差异（p < 0.05）。这表明数字化环境下创新的数学课堂互动模式对提高学生的数学学习成绩有积极作用。

（二）学习兴趣分析

实验结束后，对两个班级发放数学学习兴趣调查问卷，问卷从对数学的喜欢程度、学习数学的主动性、对数学学习的期待等方面进行设计，共 20 个题目，采用 Likert 五级量表计分。收回有效问卷后，进行统计分析，结果显示实验班学生的数学学习兴趣平均得分显著高于对照班（p < 0.05）。说明数字化环境下的创新互动模式能够更好地激发学生对数学学习的兴趣。结果如下表所示：

（三）课堂参与度分析

通过课堂观察，记录两个班级学生在课堂上的主动发言次数、参与小组讨论的积极性等。结果发现，实验班学生在课堂上主动发言的平均次数为每人每节课 3.5 次，而对照班为 1.8 次；在小组讨论中，实验班学生参与度高，讨论氛围热烈，能够积极发表自己的观点并与他人合作探究，而对照班小组讨论相对不够活跃。这表明数字化环境下的创新互动模式有效提高了学生的课堂参与度。结果如下表所示：

五、结论与展望

本实验研究表明，在数字化环境下创新数学课堂互动模式，相较于传统互动模式，能够显著提高学生的数学学习成绩，增强学生的数学学习兴趣和课堂参与度。通过利用多媒体资源创设情境、在线学习平台促进师生互动以及数学软件辅助探究学习等方式，为学生提供了更加丰富、多样化的学习体验，激发了学生的学习主动性和创造性。

然而，本研究也存在一定的局限性。例如，实验仅在一个学期内进行，对于长期效果还有待进一步研究；数字化环境下的教学资源开发和利用还需要不断完善，教师的数字化教学能力也需要进一步提升。未来的研究可以在此基础上，进一步探索更完善的数字化环境下数学课堂互动模式，加强对教师数字化教学培训的研究，为数学教育的发展提供更有力的支持。

总之，数字化环境为数学课堂互动模式的创新提供了广阔的空间，通过不断探索和实践，有望为数学教学带来更好的教学效果和学生学习体验。

参考文献

[1] 马晶。数字化背景下初中数学教学模式初探 [J]. 学周刊，2024，18 （18）：70-72+76.

[2] 黄翠玉。初中数学课堂互动的有效性探究 [J]. 天津教育，2024 （11）：104-106.