基于信息化的初中數(shù)學(xué)智慧課堂的構(gòu)建研究

邢維友 福建省永安市第三中學(xué)

隨著教育教學(xué)的不斷改革和優(yōu)化，人們愈發(fā)注重信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，旨在為學(xué)生提供更多元化的學(xué)習(xí)輔助工具和良好的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境，以便課堂教學(xué)工作的高效開展。基于教育的信息化背景，智慧課堂的構(gòu)建已經(jīng)成為新時(shí)代智慧教學(xué)的一大重要依據(jù)。只有這樣，才能更好地保證教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。對(duì)此，本文簡(jiǎn)要闡述了基于信息化的初中數(shù)學(xué)智慧課堂的構(gòu)建，以期進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂。

初中數(shù)學(xué)智慧課堂的構(gòu)建，可以將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)變得形象趣味化，既能減輕學(xué)生學(xué)習(xí)壓力，降低其學(xué)習(xí)難度，又能大大豐富教學(xué)內(nèi)容與方法，以滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，從而為學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力的提升提供保障。

一、初中數(shù)學(xué)智慧課堂的概述

（一）基本內(nèi)涵

智慧課堂是指利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維方式和大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)打造富有智慧的課堂教學(xué)環(huán)境，在教學(xué)決策、評(píng)價(jià)反饋、交流互動(dòng)、資源推送等方面實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)化、智能化，促進(jìn)了傳統(tǒng)課堂教學(xué)內(nèi)容與方式的全面變革，為智慧的教與學(xué)提供了先進(jìn)的技術(shù)支撐。其實(shí)質(zhì)，是基于動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析和“云、網(wǎng)、端”的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)教學(xué)決策數(shù)據(jù)化、評(píng)價(jià)反饋即時(shí)化、交流互動(dòng)立體化、資源推送智能化，創(chuàng)設(shè)有利于協(xié)作交流和意義建構(gòu)的學(xué)習(xí)環(huán)境，通過(guò)智慧的教與學(xué)，促進(jìn)全體學(xué)生實(shí)現(xiàn)符合個(gè)性化成長(zhǎng)規(guī)律的智慧發(fā)展。

現(xiàn)如今，智慧課堂已然是新時(shí)代教育背景下培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生智慧與能力的一種全新的課堂形態(tài)。

（二）基本結(jié)構(gòu)

在初中數(shù)學(xué)智慧課堂中，最重要的兩個(gè)構(gòu)成部分便是智慧課堂環(huán)境和智慧教學(xué)活動(dòng)，兩者缺一不可。其中，智慧課堂環(huán)境為智慧教學(xué)活動(dòng)的開展提供了全方面的支持，主要依靠豐富多樣的信息化作為支撐，能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)設(shè)更加生動(dòng)形象的課堂學(xué)習(xí)情境。而智慧教學(xué)活動(dòng)又包括學(xué)生的合作探究與任務(wù)化學(xué)習(xí)過(guò)程，師生、生生等多元主體的課堂交互行為，都有助于發(fā)展學(xué)生的智慧與能力。

（三）主要特征

智慧課堂從依賴于存在教師頭腦中的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)向依賴于對(duì)海量教學(xué)數(shù)據(jù)的分析。采用現(xiàn)代化的分析工具和分析方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、挖掘和分析，據(jù)此進(jìn)行教學(xué)決策，依靠數(shù)據(jù)精準(zhǔn)地掌握學(xué)情和調(diào)整教學(xué)策略。

智慧課堂主要包括三個(gè)關(guān)鍵性的特征。一是技術(shù)支撐豐富化：該特征主要表現(xiàn)在智慧課堂環(huán)境的建設(shè)方面，需要教師能夠借助豐富的信息技術(shù)來(lái)為智慧教學(xué)活動(dòng)保駕護(hù)航，從而保證學(xué)生的智慧學(xué)習(xí)過(guò)程。二是學(xué)習(xí)過(guò)程靈動(dòng)化：智慧課堂的教學(xué)目標(biāo)就是為了發(fā)展學(xué)生的思維經(jīng)驗(yàn)和智慧能力，學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都要有一定的智慧生成，所以教師必須不斷優(yōu)化教學(xué)方法和思想，以促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地參與動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)過(guò)程。三是課堂交互多元化：智慧課堂的交互行為不僅僅包括師生、生生之間的交流互動(dòng)，還包括學(xué)生與教材、學(xué)生與環(huán)境、學(xué)生與信息技術(shù)等的交互行為，所以智慧課堂的交互行為往往有著較強(qiáng)的多元化特點(diǎn)。

智慧課堂教學(xué)中采取動(dòng)態(tài)伴隨式學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，即貫穿課堂教學(xué)全過(guò)程的學(xué)習(xí)診斷與評(píng)價(jià)，并可根據(jù)需求實(shí)時(shí)反饋評(píng)價(jià)結(jié)果，包括課前預(yù)習(xí)測(cè)評(píng)和反饋、課堂實(shí)時(shí)檢測(cè)評(píng)價(jià)和即時(shí)反饋、課后作業(yè)評(píng)價(jià)和跟蹤反饋，從而實(shí)現(xiàn)了即時(shí)、動(dòng)態(tài)的診斷分析和評(píng)價(jià)信息反饋，重構(gòu)形成性教學(xué)評(píng)價(jià)體系。

二、初中數(shù)學(xué)課堂的突出問(wèn)題

（一）幾何教學(xué)動(dòng)態(tài)性較差

幾何部分的知識(shí)教學(xué)作為初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重難點(diǎn)內(nèi)容，其幾何問(wèn)題更是一種有著較強(qiáng)動(dòng)態(tài)性的特殊類型的問(wèn)題，因此，與其他數(shù)學(xué)知識(shí)教學(xué)相比有著更大的難度，從而導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)常遇到很多問(wèn)題。如學(xué)生思維過(guò)程比較簡(jiǎn)單、缺乏對(duì)幾何圖形運(yùn)動(dòng)過(guò)程的全面具體的分析、難以掌握其本質(zhì)規(guī)律等都是幾何教學(xué)動(dòng)態(tài)性較差的重要體現(xiàn)。

（二）函數(shù)問(wèn)題直觀性不足

眾所周知，圖像法作為函數(shù)教學(xué)中最直觀的表達(dá)方法，體現(xiàn)著數(shù)形結(jié)合的思想，而且也是學(xué)生更容易理解函數(shù)問(wèn)題的一種有效方法。但從目前的初中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看，仍存在函數(shù)直觀性不足的問(wèn)題，其主要原因就是沒(méi)有給學(xué)生足夠的時(shí)間，讓學(xué)生自己去探究函數(shù)的圖像、性質(zhì)、變化過(guò)程等理論知識(shí)，信息化教學(xué)的價(jià)值并沒(méi)有充分發(fā)揮出來(lái)。

（三）課堂的構(gòu)建不夠活化

在初中數(shù)學(xué)課堂中，教師必須始終圍繞問(wèn)題展開教學(xué)，這不僅是貫穿教學(xué)始終的重要線索，也是師生活動(dòng)的良好紐帶。但在實(shí)際教學(xué)中，我們?nèi)詴?huì)受到傳統(tǒng)教學(xué)思想的影響，導(dǎo)致“重?cái)?shù)量輕質(zhì)量、重結(jié)論輕過(guò)程”的問(wèn)題出現(xiàn)，從而使得課堂的構(gòu)建不夠靈活。

三、信息化在初中數(shù)學(xué)課堂融入的原則

（一）開放性原則

基于信息化教育背景下的初中數(shù)學(xué)課堂，有著較強(qiáng)的開放性特點(diǎn)，主要表現(xiàn)為三個(gè)方面：一是師生的思想開放性，二是授課內(nèi)容的開放性，三是教學(xué)方法的開放性。

在師生思想方面，每個(gè)學(xué)生都有自己不同的經(jīng)歷、思想和知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，這就為開放型智慧課堂的構(gòu)建提供了機(jī)會(huì)。在教學(xué)中，教師不再一味地進(jìn)行知識(shí)講解，而是解放學(xué)生個(gè)性，讓他們集思廣益，并鼓勵(lì)他們大膽質(zhì)疑和挑戰(zhàn)，從而不斷發(fā)展和創(chuàng)新學(xué)生的學(xué)習(xí)思維。而此時(shí)，教師的教學(xué)思想和知識(shí)思維也會(huì)得到很大程度的拓展與提高。在授課內(nèi)容方面，教師的教學(xué)需要從學(xué)生的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上展開，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)添加和拓展內(nèi)容，幫助學(xué)生獲得更多知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，教師還可以在現(xiàn)有教材的基礎(chǔ)上，借助信息化設(shè)備來(lái)進(jìn)一步拓展并豐富學(xué)生的知識(shí)體系，或者可以整合其他學(xué)科知識(shí)的內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融合教學(xué)，可見其開放性。在教學(xué)方法方面，教師可以借助信息化設(shè)備和技術(shù)實(shí)現(xiàn)微課制作、幾何畫板、思維導(dǎo)圖等知識(shí)教學(xué)，方法多種多樣；還可以結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)與教學(xué)內(nèi)容選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ń虒W(xué)，以帶給學(xué)生更優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

（二）動(dòng)態(tài)化原則

所謂動(dòng)態(tài)化原則，就是指教師將數(shù)學(xué)教學(xué)視為一個(gè)動(dòng)態(tài)化的過(guò)程去教學(xué)，通過(guò)考查并掌握數(shù)學(xué)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征來(lái)不斷優(yōu)化和改進(jìn)教學(xué)方法，從而真正實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)課堂的整體優(yōu)化。動(dòng)態(tài)化原則主要可以從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)媒體這三個(gè)方面體現(xiàn)出來(lái)。

教學(xué)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)化：主要是指教師以學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和知識(shí)特點(diǎn)作為教學(xué)目標(biāo)的調(diào)整依據(jù)，不斷將其具體細(xì)化、分層活化，從而將原本的整體目標(biāo)與學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求有機(jī)地結(jié)合到一起，既滿足了教學(xué)大綱的教學(xué)要求，又大大促進(jìn)了學(xué)生的個(gè)性差異發(fā)展。教學(xué)過(guò)程的動(dòng)態(tài)化：基于信息化背景下的數(shù)學(xué)課堂是開放的，所以其教學(xué)過(guò)程也是處于動(dòng)態(tài)發(fā)展變化的，這需要教師根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、學(xué)習(xí)需求及時(shí)調(diào)整教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)度，以便更好地發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性和主動(dòng)性。教學(xué)媒體的動(dòng)態(tài)化：在過(guò)去，教師的教學(xué)媒體主要就是課本教材，敘述性、抽象性比較強(qiáng)，而且是以靜態(tài)文字的形式將知識(shí)呈現(xiàn)給學(xué)生。但是，如果教師可以將教材和信息技術(shù)結(jié)合到一起，就能將課本知識(shí)以動(dòng)態(tài)、直觀、形象的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，為他們創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情境，從而使其成為促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維發(fā)展的重要推動(dòng)力。

（三）直觀性原則

直觀性原則主要是指教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要，調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官和已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)借助實(shí)物、語(yǔ)言、圖片等來(lái)進(jìn)一步豐富學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知，使其收獲更加鮮明、具體的知識(shí)表象，形成新知識(shí)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。其主要教學(xué)目的就是通過(guò)各種直觀手段來(lái)展開具體教學(xué)。因此，基于信息化背景下的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)更應(yīng)該利用其自身的便利優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生提供更直觀、豐富的學(xué)習(xí)素材和知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。

四、初中數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建策略

（一）微課動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)，開展智慧導(dǎo)入

基于教育的信息化背景，在初中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)中通過(guò)微課導(dǎo)入新知識(shí)的教學(xué)，已經(jīng)成為目前比較常見的一種方法。其中，教師從學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，利用微課導(dǎo)入教學(xué)，既可以調(diào)動(dòng)學(xué)生原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)新知識(shí)的求知欲望，又能實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)的有效結(jié)合，幫助學(xué)生建立更加完善的數(shù)學(xué)知識(shí)框架。因此，教師可以從學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和新知識(shí)的銜接點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)復(fù)習(xí)舊知的方式來(lái)智慧導(dǎo)入，并自然引出新知識(shí)的教學(xué)。

以“角的比較”教學(xué)為例，教師可以充分利用課堂教學(xué)中的幻燈片，將其錄制成復(fù)習(xí)舊知的微課短視頻。首先，制作“比較線段的長(zhǎng)短”的微課復(fù)習(xí)視頻，幫助學(xué)生回顧之前所學(xué)的疊合法、度量法等比較線段長(zhǎng)短的方法，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用該方法比較微課中兩個(gè)角的大小，從而自然引出本節(jié)課的新知教學(xué)，大大減少了學(xué)生對(duì)新知識(shí)學(xué)習(xí)的陌生感。另外，教師還可以繼續(xù)通過(guò)微課來(lái)向?qū)W生演示角的度量、疊合、拼湊等動(dòng)態(tài)知識(shí)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)特定情境來(lái)逐漸深化學(xué)生對(duì)角的和、差、角平分線等相關(guān)數(shù)學(xué)概念的認(rèn)知與理解。需要注意的是，教師在利用微課進(jìn)行復(fù)習(xí)導(dǎo)入教學(xué)時(shí)，并不只是為了復(fù)習(xí)舊知識(shí)，而是要讓學(xué)生在回憶所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上找到新舊知識(shí)的關(guān)聯(lián)性，以便更好地構(gòu)建完整的知識(shí)體系。

（二）幾何畫板互動(dòng)，展現(xiàn)智慧風(fēng)采

幾何概念及其定理作為學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握初中幾何知識(shí)的重要基礎(chǔ)，因?yàn)橛泻芏鄡?nèi)容相對(duì)比較抽象，導(dǎo)致學(xué)生難以理解和掌握，從而制約著學(xué)生數(shù)學(xué)綜合運(yùn)用能力的有效提升。對(duì)于初中生而言，他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一大問(wèn)題便是雖然記住了很多數(shù)學(xué)概念和法則定理，但是沒(méi)有具體的直觀性經(jīng)驗(yàn)作為支撐，所以導(dǎo)致學(xué)生并不能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。如果教師可以借助幾何畫板進(jìn)行信息化教學(xué)，既能增加生本之間的互動(dòng)，又能讓學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)概念，進(jìn)而更靈活地運(yùn)用所學(xué)。

以“圖形的全等”中的“全等三角形”教學(xué)為例，在過(guò)去，教師一般是在黑板上畫，學(xué)生在講臺(tái)下看，教師并不能給學(xué)生提供充分的圖形，最多只是拿著兩個(gè)小紙片告訴他們“能夠完全重合的兩個(gè)三角形就是全等三角形”。但是通過(guò)幾何畫板展開互動(dòng)教學(xué)，可以讓學(xué)生任意平移、旋轉(zhuǎn)、翻折畫板中的兩個(gè)三角形，使其完全重合，從而讓原本靜態(tài)的全等三角形概念教學(xué)變成幾何動(dòng)態(tài)化教學(xué)。同時(shí)，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察兩個(gè)三角形重合時(shí)對(duì)應(yīng)邊、對(duì)應(yīng)角的數(shù)量關(guān)系，進(jìn)一步加深他們對(duì)全等三角形的概念和特點(diǎn)的理解，為其今后學(xué)習(xí)全等三角形的證明奠定基礎(chǔ)。

（三）構(gòu)建思維導(dǎo)圖，輔助智慧生成

在初中數(shù)學(xué)智慧課堂中，思維導(dǎo)圖的構(gòu)建往往可以很好地幫助學(xué)生完善自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)框架，使其在動(dòng)手繪制中逐漸生成數(shù)學(xué)智慧，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和印象。對(duì)此，教師可以在實(shí)際教學(xué)中先要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)自己動(dòng)手繪制思維導(dǎo)圖，然后再利用多媒體課件將教師提前繪制好的思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)出來(lái)，方便學(xué)生參考和完善，而這也就很好地滿足了不同層次學(xué)生的個(gè)性學(xué)習(xí)需求。

以“分式方程”教學(xué)為例，教師不妨先通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境來(lái)引出“分式方程”的知識(shí)教學(xué)，并要求學(xué)生結(jié)合自身的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)動(dòng)手繪制以“方程”為主題的思維導(dǎo)圖，從而引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)與方程有關(guān)的知識(shí)內(nèi)容。同時(shí)，教師還可以要求學(xué)生將求解一元一次方程的方法步驟添加到自己所繪制的思維導(dǎo)圖當(dāng)中，進(jìn)一步鞏固學(xué)生對(duì)方程求解的步驟，從而為分式方程的求解奠定基礎(chǔ)。除此之外，在課堂結(jié)束的時(shí)候，教師還可以帶領(lǐng)學(xué)生針對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容繪制思維導(dǎo)圖，并通過(guò)展示提前制作好的課件向?qū)W生呈現(xiàn)出一個(gè)比較完善的以“分式方程”為中心的思維導(dǎo)圖，然后要求學(xué)生結(jié)合教師所呈現(xiàn)的思維導(dǎo)圖對(duì)自己的思維導(dǎo)圖進(jìn)行完善或修改，這不僅可以大大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，還能充分滿足他們的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，以促進(jìn)學(xué)生的全面?zhèn)€性發(fā)展。

（四）拓展數(shù)學(xué)智慧，助力思維提升

初中數(shù)學(xué)定理的教學(xué)重難點(diǎn)其實(shí)在于定理本身的發(fā)現(xiàn)和討論過(guò)程，在傳統(tǒng)課堂上，雖然教師都會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間和精力在這部分的知識(shí)講解上，但是所收獲的教學(xué)效果并不理想，甚至還會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生厭煩心理?；谛畔⒒某踔袛?shù)學(xué)智慧課堂，教師可以借助信息技術(shù)的便利優(yōu)勢(shì)將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)放大，并加以保存，同時(shí)將靜態(tài)知識(shí)以動(dòng)態(tài)化的方式呈現(xiàn)出來(lái)，以幫助學(xué)生更好地理解與掌握復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的智慧拓展教學(xué)，進(jìn)一步提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。

以“勾股定理”的知識(shí)拓展教學(xué)為例，教師不妨帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)勾股定理的推導(dǎo)方法，引導(dǎo)學(xué)生更全面地認(rèn)識(shí)該定理，這不僅可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，還能加深學(xué)生對(duì)該定理的運(yùn)用，使其充分感受到數(shù)學(xué)家們的智慧。由教師利用電子白板畫一個(gè)三邊分別為A、B、C的直角三角形，并在斜邊AB上取一點(diǎn)D，使得BD=BC，在斜邊AB的延長(zhǎng)線上取一點(diǎn)E，使得BE=BD。然后以點(diǎn)B為圓心，BD為半徑畫圓，從而引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)作輔助圓的方法來(lái)完成該定理的證明。這樣一來(lái)，學(xué)生就會(huì)在教師的指導(dǎo)和幫助下完成勾股定理的推理證明，既能加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)定理的認(rèn)知，又能深化學(xué)生的數(shù)學(xué)證明思想，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的有效提升。另外，教師還可以通過(guò)引入勾股定理在生活中應(yīng)用的具體實(shí)例，來(lái)增加學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)與生活聯(lián)系的理解，從而培養(yǎng)他們形成良好的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。

總之，作為一名新時(shí)代的初中數(shù)學(xué)教師，必須充分發(fā)揮信息化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)幾何畫板、微課、思維導(dǎo)圖等多種信息化的教學(xué)手段，不斷優(yōu)化自身的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù)，從而更好地促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力的有效提升。