企鵝智筆系統(tǒng)在初中數(shù)學(xué)課堂上的應(yīng)用——以“一次函數(shù)與三角形面積問(wèn)題”為例

李源昊

(福田區(qū)深圳明德實(shí)驗(yàn)學(xué)校碧海校區(qū) 廣東深圳 518000)

企鵝智筆系統(tǒng)是騰訊研發(fā)的一款基于點(diǎn)陣技術(shù)的“神筆”，它是一款基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別輔助技術(shù)的智能硬件產(chǎn)品。結(jié)合該項(xiàng)技術(shù)，以“一次函數(shù)與三角形面積問(wèn)題”為例，闡述一下如何將企鵝智筆課堂和初中數(shù)學(xué)課程相結(jié)合。首先，我先通過(guò)學(xué)情分析和教學(xué)內(nèi)容分析制定本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)。

一、學(xué)情分析

通過(guò)本章學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解了一次函數(shù)的基本概念和圖象，分別從數(shù)和形兩個(gè)角度去認(rèn)識(shí)了一次函數(shù)的三種表示方法及對(duì)應(yīng)的函數(shù)性質(zhì)，感受到了表格—關(guān)系式—圖象轉(zhuǎn)換過(guò)程，并掌握了確定一次函數(shù)表達(dá)式的方法，能靈活運(yùn)用一次函數(shù)及其圖象解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生已經(jīng)具備利用一次函數(shù)圖象解決實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)一步去體會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想方法。學(xué)生已經(jīng)完全掌握了企鵝智筆系統(tǒng)的使用，并能配合老師的要求完成課程教學(xué)對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)[1]。

二、教學(xué)內(nèi)容分析

一次函數(shù)是北師大版本教科書(shū)八年級(jí)上第四章內(nèi)容。由于此類(lèi)問(wèn)題通常會(huì)作為大題進(jìn)行考查，所以本節(jié)課內(nèi)容我們安排智筆課堂學(xué)習(xí)，有助于教師對(duì)學(xué)生教學(xué)內(nèi)容掌握情況的了解和跟蹤，并根據(jù)學(xué)生的做題實(shí)時(shí)情況對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行幫助指導(dǎo)，有效提高課堂效率[2]。

三、教學(xué)目標(biāo)

1.能夠解決有一邊在坐標(biāo)軸上或有一邊平行于坐標(biāo)軸的三角形面積問(wèn)題；

2.能夠通過(guò)轉(zhuǎn)化解決較復(fù)雜的一次函數(shù)圍成三角形面積的問(wèn)題；

3.能夠深度理解利用割補(bǔ)法求解三角形面積，選擇最優(yōu)的方法解決問(wèn)題。

四、教學(xué)重點(diǎn)

能夠求解一次函數(shù)與三角形面積問(wèn)題。

五、教學(xué)難點(diǎn)

1.如何在平面直角坐標(biāo)系中找到三角形的底與高，求出三角形的面積；

2.一般三角形轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)軸三角形；

3.掌握割補(bǔ)法的構(gòu)造方法。

設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，安排以下幾個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，在教育教學(xué)環(huán)節(jié)過(guò)程中，學(xué)生將充分利用企鵝智筆系統(tǒng)的各種功能，提高學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，幫助學(xué)生建立自信心，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。接下來(lái)，闡述教學(xué)過(guò)程的五個(gè)環(huán)節(jié)與企鵝智筆的搭配使用情況[3]。

六、教學(xué)過(guò)程

第一環(huán)節(jié)：復(fù)習(xí)舊知，導(dǎo)入新課

第二環(huán)節(jié)：實(shí)踐探索，研究方法

本環(huán)節(jié)學(xué)生需要使用企鵝智筆在習(xí)題紙上完成對(duì)于本題目的方法分析，只要求寫(xiě)出解法，不要求寫(xiě)出具體過(guò)程，計(jì)時(shí)8分鐘，小組可以進(jìn)行討論交流，選出本小組最優(yōu)的解法，并派學(xué)生代表進(jìn)行展示交流。

在本環(huán)節(jié)中，教師給同學(xué)們準(zhǔn)備好對(duì)應(yīng)的習(xí)題紙，習(xí)題紙上有準(zhǔn)備好的多個(gè)例題圖形，同學(xué)們利用智筆在自己的習(xí)題紙上進(jìn)行思考，教師可以通過(guò)系統(tǒng)后端，看到各小組討論交流的結(jié)果，并實(shí)時(shí)針對(duì)各小組出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行幫助。

在本環(huán)節(jié)中，智筆系統(tǒng)主要方便老師根據(jù)不同小組的解題方法，選擇下一個(gè)環(huán)節(jié)需要展示的同學(xué)，可極大地提高課堂效率。除此之外，老師還可實(shí)時(shí)根據(jù)同學(xué)們的輔助線(xiàn)添加方法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，包括本節(jié)課的重點(diǎn)：割補(bǔ)法的引導(dǎo)等。

在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，很多孩子還會(huì)想到等積變形的方法，但是往往等積變形的方法不完整或者較為復(fù)雜，老師即可根據(jù)智筆系統(tǒng)實(shí)時(shí)觀察，并及時(shí)引導(dǎo)。

第三環(huán)節(jié)：展示成果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)

本環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)為10分鐘，同學(xué)們根據(jù)自己小組討論交流的結(jié)果進(jìn)行展示，展示的過(guò)程中，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)自己小組的輔助線(xiàn)添加方法，及面積求解過(guò)程中高和底的求解。

第四環(huán)節(jié)：完善規(guī)律，變式拓展

根據(jù)活動(dòng)三的經(jīng)驗(yàn)，鞏固消化學(xué)習(xí)心得，本環(huán)節(jié)需要同學(xué)們針對(duì)題目寫(xiě)出解法，可以選用多種方法求解，在圖上展示出來(lái)，不要求寫(xiě)出具體解題過(guò)程，計(jì)時(shí)6分鐘。

“企鵝智筆課堂”全面涵蓋了備課、授課、互動(dòng)、測(cè)驗(yàn)、批改、學(xué)情分析等多種教學(xué)環(huán)節(jié)，不僅是將老師們從繁重教務(wù)工作中解放出來(lái)的“超能小助手”，也是所有學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的“記錄官”，通過(guò)大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)助力師生進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)。

此外，“企鵝智筆課堂”還可以通過(guò)學(xué)生筆尖的停頓時(shí)間、涂改情況等數(shù)據(jù)來(lái)分析學(xué)生的思考過(guò)程，對(duì)學(xué)生作業(yè)和考試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)化分析，作為老師教學(xué)的參照，可以極大地提高教學(xué)效率。接下來(lái)，將進(jìn)一步研究企鵝智筆系統(tǒng)的使用情況，助力初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)。