智慧教育在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探究

陽(yáng)永忠 周敏燕

[摘 要] 信息技術(shù)與不同學(xué)科的融合是“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的體現(xiàn)，而信息技術(shù)與教育結(jié)合是新時(shí)代教育改革的重點(diǎn)。智慧教育便是信息技術(shù)與學(xué)校教育的完美融合，成為今后教育的必然趨勢(shì)。在數(shù)學(xué)課堂中應(yīng)用智慧教育有利于學(xué)生開展自主探究，主動(dòng)建構(gòu)與完善知識(shí)體系，從而培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的信心與動(dòng)力。本文著重從“預(yù)、教、學(xué)、評(píng)”四方面闡述數(shù)學(xué)智慧課堂的教學(xué)新模式：課前“預(yù)習(xí)、自學(xué)”；課中提煉“探究、檢測(cè)、評(píng)價(jià)”；課后“微課學(xué)習(xí)與反思”。智能移動(dòng)終端能精準(zhǔn)分析學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平，教師據(jù)此確定教學(xué)起點(diǎn)與教學(xué)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)以學(xué)定教，以評(píng)促教與以評(píng)促學(xué)。

[關(guān)鍵詞] 智慧教育；建模；重構(gòu)；信息交流

傳統(tǒng)的教學(xué)是傳道、授業(yè)與解惑，教師的作用是引導(dǎo)與“助產(chǎn)”。時(shí)代的發(fā)展對(duì)教師提出了新的要求，根據(jù)《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》，“教—學(xué)—評(píng)”一體化是課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，適應(yīng)當(dāng)前教育形勢(shì)，是每個(gè)教師的必然選擇。在信息技術(shù)與AI技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，數(shù)學(xué)學(xué)科融合智慧教育是必然選擇。常態(tài)化的智慧課堂教學(xué)，可以有效地提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，并根據(jù)學(xué)生個(gè)性發(fā)展的要求進(jìn)行多元評(píng)價(jià)。

一、研究背景與現(xiàn)實(shí)意義

（一）智慧教育是科教興國(guó)與時(shí)代的要求

21世紀(jì)初，教育部出臺(tái)的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020 年）》文件明確指出，基礎(chǔ)教育信息化是提高國(guó)民信息素養(yǎng)的基石，是教育信息化的重中之重。因此，教育信息化道路是我國(guó)教育持續(xù)健康發(fā)展的光明之路。

傳統(tǒng)的教與學(xué)經(jīng)常是“兩張皮”，教學(xué)與評(píng)價(jià)脫節(jié)。智慧教育在課堂中引入電子技術(shù)、新媒體，創(chuàng)設(shè)有利于知識(shí)探究與構(gòu)建的環(huán)境，在教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用信息技術(shù)手段進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、師生診斷與評(píng)價(jià)，及時(shí)補(bǔ)充或調(diào)整學(xué)習(xí)資源，創(chuàng)造符合全體學(xué)生個(gè)性發(fā)展的學(xué)習(xí)環(huán)境。

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)不太重視問(wèn)題情境與知識(shí)的聯(lián)系，對(duì)問(wèn)題情境理解不深，導(dǎo)致學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力較弱。而數(shù)學(xué)教學(xué)可以說(shuō)是數(shù)學(xué)概念的教學(xué)，只有在真正的情境中分析與提出問(wèn)題，才有解決問(wèn)題的可能。

“錢學(xué)森之問(wèn)”問(wèn)出的是中國(guó)教育之路，中國(guó)的教育應(yīng)該培養(yǎng)的是重實(shí)踐、會(huì)思考、重邏輯、有批判性、具有創(chuàng)新思維的人才，只有融合信息技術(shù)與教育科學(xué)的智慧教育，才能滿足社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展對(duì)人才的需求。

（二）研究的目的及意義

目前，國(guó)內(nèi)外已有很多關(guān)于智慧課堂的研究。通過(guò)調(diào)查與對(duì)比發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)課堂普遍存在一些不足。傳統(tǒng)課堂教學(xué)突出了教師的主導(dǎo)地位，而學(xué)生的主體性不夠明顯，存在滿堂灌的現(xiàn)象，無(wú)法滿足新時(shí)代教育應(yīng)承擔(dān)的培養(yǎng)會(huì)思考、能創(chuàng)新人才的使命。而實(shí)行智慧教育的課堂則能更好地實(shí)施全人教育，它較好地解決了教與學(xué)、教學(xué)與診斷、教學(xué)與評(píng)價(jià)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)多元化，從而激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力。

（三）研究?jī)?nèi)容

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》明確要求培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。社會(huì)發(fā)展日新月異，知識(shí)來(lái)源再也不只是師承與書籍，面對(duì)信息與知識(shí)快速增長(zhǎng)帶來(lái)的便利，教會(huì)學(xué)生甄別與創(chuàng)新是關(guān)鍵。培養(yǎng)創(chuàng)新人才是教育的重要任務(wù)。傳統(tǒng)課堂教學(xué)不足以擔(dān)此重任，智慧課堂教學(xué)或許是一種選擇。

筆者對(duì)國(guó)內(nèi)外已有的智慧教育文獻(xiàn)、理論進(jìn)行研究，對(duì)傳統(tǒng)授課的不足部分加以調(diào)整改進(jìn)，探究初中數(shù)學(xué)智慧課堂新模式，并在實(shí)踐中不斷分析、對(duì)比、總結(jié)與完善。研究?jī)?nèi)容大致分為四個(gè)方面：

（1）探索并建設(shè)一個(gè)以學(xué)生為主體，利用信息技術(shù)智能終端和各種相關(guān)學(xué)習(xí)資源，覆蓋課前預(yù)習(xí)與自學(xué)、課中探究與測(cè)試、課后鞏固與提升的智能學(xué)習(xí)環(huán)境。

（2）探索并形成一個(gè)基于移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境、教師的教和學(xué)生的學(xué)交互的運(yùn)行模式，把教師從講授型教師轉(zhuǎn)變成學(xué)習(xí)型教師，從而提升育人能力。

（3）開發(fā)本市初中數(shù)學(xué)備課資源包，通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的數(shù)據(jù)分析，將學(xué)習(xí)效果盡量數(shù)據(jù)化、可視化，優(yōu)化智慧教育下初中數(shù)學(xué)教與學(xué)的方式，力爭(zhēng)將學(xué)習(xí)形式向“創(chuàng)造驅(qū)動(dòng)的靶向?qū)W習(xí)”目標(biāo)靠近。

（4）開發(fā)智慧課堂教學(xué)模式和典型課例，打造一些精品課，備課組與教研組協(xié)作，形成一套完整的教學(xué)資源包。

二、相關(guān)概念界定

（一）智慧課堂

智慧課堂早已被國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者熟識(shí)，前人已經(jīng)開展了諸多研究，對(duì)其給出了不同的定義與闡述，其核心就是信息技術(shù)與教育科學(xué)相結(jié)合。智慧課堂比傳統(tǒng)課堂更注重教學(xué)理念更新，與傳統(tǒng)課堂在教學(xué)流程、教學(xué)資源、教學(xué)方法上存在很大的差別。智慧課堂關(guān)注“全人教育”，更注重真實(shí)的問(wèn)題情境，注重學(xué)生自主探究與合作交流，所以更能培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

（二）理論基礎(chǔ)

1.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論的一個(gè)分支，是現(xiàn)今認(rèn)知發(fā)展的重要理論基礎(chǔ)。其核心要素是以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)。學(xué)習(xí)是在已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)新知識(shí)的感知、理解，最終實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化。

2.學(xué)習(xí)金字塔理論。美國(guó)學(xué)者埃德加·戴爾提出了“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論。該理論指出，在“聽講”的學(xué)習(xí)方式下，學(xué)習(xí)內(nèi)容僅僅能夠保存 5%，“視聽”方式下學(xué)習(xí)內(nèi)容的存留率也只有20%，即使在智慧課堂中，如果僅僅依靠微視頻教學(xué)，改善教學(xué)的作用也并不大。當(dāng)學(xué)習(xí)者開始主動(dòng)探究、實(shí)踐，特別是為他人講授時(shí)，學(xué)習(xí)內(nèi)容的存留率可以達(dá)到 90%，突破了視頻教學(xué)的“天花板”。

三、智慧課堂教學(xué)模式的構(gòu)建

（一）傳統(tǒng)教學(xué)方式與智慧課堂教學(xué)

新課改的指導(dǎo)思想是以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體。但在實(shí)施過(guò)程中，往往教師主導(dǎo)勢(shì)頭強(qiáng)，凡事都主導(dǎo)，學(xué)生的主體性體現(xiàn)不出來(lái)。在一些學(xué)校、一些課堂中，主導(dǎo)變成了“加工”，學(xué)生主體變成了加工的對(duì)象，慢慢地學(xué)生變成承載知識(shí)的容器。

教育的過(guò)程是生長(zhǎng)而非加工。每個(gè)生命體開始都是一顆“種子”，在一定的條件下都能長(zhǎng)成應(yīng)有的模樣。教師的任務(wù)就是盡量給每個(gè)學(xué)生提供適宜的外部環(huán)境，盡可能去喚醒、激發(fā)、滋養(yǎng)他們內(nèi)在的生命力量。

智慧課堂教學(xué)，教師借助智能終端、大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，可以快速、精準(zhǔn)掌握學(xué)生的知識(shí)水平及需要加強(qiáng)的部分，教師依據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，有的放矢地推送預(yù)習(xí)與檢測(cè)材料，學(xué)生可以對(duì)預(yù)習(xí)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行小組討論，提出疑問(wèn)并發(fā)表自己的見解；教師根據(jù)智慧課堂的后臺(tái)數(shù)據(jù)分析，調(diào)整和修改教學(xué)方案和檢測(cè)材料，確定教學(xué)重難點(diǎn)，做到以學(xué)定教。

在智慧課堂教學(xué)中，教師根據(jù)教學(xué)方案創(chuàng)設(shè)真實(shí)有效的問(wèn)題情境，在情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題，組織學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)中的疑難問(wèn)題進(jìn)行討論，小組合作探究以增強(qiáng)學(xué)習(xí)的真實(shí)感與獲得感。教師既是討論的參與者，也是學(xué)生的領(lǐng)路人，對(duì)學(xué)生適時(shí)引導(dǎo)，在關(guān)鍵處點(diǎn)撥，引導(dǎo)學(xué)生向更廣、更深處思考。教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)推送隨堂測(cè)試，智能終端可以實(shí)時(shí)檢測(cè)分析，給予學(xué)生恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)以增強(qiáng)學(xué)生的自信心，教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)材料，力求人人得到發(fā)展。

課后，教師根據(jù)課堂診斷，向?qū)W生推送個(gè)性化的作業(yè)，實(shí)施作業(yè)分層和有針對(duì)性的微課輔導(dǎo)，滿足不同學(xué)生的需求。學(xué)生學(xué)習(xí)完一小節(jié)或一個(gè)單元之后，就可以嘗試畫出知識(shí)的思維導(dǎo)圖。學(xué)生根據(jù)課前、課中、課后作業(yè)完成情況，把自己的疑問(wèn)與收獲發(fā)表在信息化平臺(tái)上，在共享與交流中提升自己的認(rèn)識(shí)。

這種現(xiàn)代信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課堂深度融合的智慧教學(xué)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使每個(gè)學(xué)生都得到個(gè)性發(fā)展。

（二）智慧課堂教學(xué)模式的構(gòu)建

新課改一直提倡探究型課堂，自主、合作、探究是新課改的三個(gè)標(biāo)簽。但日常教學(xué)中真正的探究型課堂卻很少，低效率的“滿堂灌”仍然很普遍，采用“題海戰(zhàn)術(shù)”提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的現(xiàn)象屢見不鮮。“雙減”政策是一場(chǎng)及時(shí)雨，對(duì)課堂提出了“減負(fù)增效”的要求，這就必須改變教學(xué)模式。因此，學(xué)生自主生長(zhǎng)的智慧課堂教學(xué)是新形勢(shì)下的必然選擇。

筆者通過(guò)摸索與實(shí)踐，初步構(gòu)建了智慧課堂教學(xué)模式與操作策略，主要包括課前預(yù)習(xí)與自學(xué)、課中探究與測(cè)試、課后鞏固與提升三階段。具體分布見圖1。

圖1 智慧課堂教學(xué)模式圖

課前預(yù)習(xí)與自學(xué)分為三個(gè)階段：學(xué)情分析、預(yù)習(xí)測(cè)評(píng)、教學(xué)設(shè)計(jì)。流程見圖2。

圖2 課前預(yù)習(xí)與自學(xué)流程圖

課中探究與測(cè)試包括四個(gè)模塊：創(chuàng)設(shè)情境、探究學(xué)習(xí)、實(shí)時(shí)檢測(cè)、總結(jié)提升。

課堂教學(xué)離不開情境創(chuàng)設(shè)，情境的來(lái)源既可以是課本，也可以是與課程有關(guān)的貼近學(xué)生生活的問(wèn)題，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生僅依靠自身無(wú)法完整或清晰解答的問(wèn)題，在課堂上以小組合作的形式進(jìn)行探究，教師只是在關(guān)鍵處啟發(fā)、點(diǎn)撥，做到“不憤不啟，不悱不發(fā) ”。討論完后，教師做歸納提升、畫龍點(diǎn)睛。

課堂教學(xué)的另一功能是診斷，這一環(huán)節(jié)安排層次遞進(jìn)的幾道題進(jìn)行課堂檢測(cè)，讓每個(gè)學(xué)生當(dāng)堂了解自己本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況，實(shí)現(xiàn)“教—學(xué)—評(píng)”一體化的高層次課程目標(biāo)。

課堂的“評(píng)”評(píng)的是學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度，評(píng)價(jià)是為了讓學(xué)生獲得做題后的成就感從而樹立學(xué)習(xí)信心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，當(dāng)然，如果能夠得到來(lái)自同學(xué)和教師的贊許，那種成就感往往更持久。因此，教師在此不要吝嗇自己的贊揚(yáng)。評(píng)價(jià)是多方面的，既可以是自我評(píng)價(jià)，也可以是小組間評(píng)價(jià)、師生評(píng)價(jià)，既可以是學(xué)習(xí)態(tài)度的評(píng)價(jià)，也可以是學(xué)習(xí)能力的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的作用一定要是正向的，它能激起學(xué)生自我查漏補(bǔ)缺，或者促進(jìn)學(xué)生共同進(jìn)步。

課后作業(yè)布置環(huán)節(jié)，教師根據(jù)學(xué)生知識(shí)掌握情況分層布置相應(yīng)的練習(xí)題，其中應(yīng)有三道每人必須過(guò)關(guān)的題，其余按層次設(shè)置，不同的人都有值得思考的練習(xí)，最后一題是綜合性較高的挑戰(zhàn)題，可供學(xué)有余力的學(xué)生使用，這些學(xué)生可以組成學(xué)習(xí)小組，在必要的情況下討論學(xué)習(xí)。對(duì)于基礎(chǔ)稍弱的學(xué)生，則只要求觀看課堂錄像或一些相關(guān)微課，以做到查漏補(bǔ)缺。另外，教師既可以借助智能終端為學(xué)生在線答疑解惑，也可以利用課堂實(shí)錄功能對(duì)自我進(jìn)行評(píng)價(jià)，在評(píng)價(jià)與反思中提高自己的課堂教學(xué)水平。

教育是一門無(wú)止境的藝術(shù)，我們永遠(yuǎn)在路上。教育的變革與創(chuàng)新是教育向前發(fā)展的主旋律，信息時(shí)代培養(yǎng)創(chuàng)新人才必須提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。智慧課堂就是一種培養(yǎng)“全人”、提升核心素養(yǎng)的教育模式，任重道遠(yuǎn)，我們將盡力行之。

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