智能時(shí)代高中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)模式的構(gòu)建與思考

王小冬

【摘要】在信息化加速發(fā)展的今天，“智慧課堂”已成為改變傳統(tǒng)教學(xué)方式的一種有效的實(shí)踐方式，日益引起人們的重視.在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)狀況了解得不夠，與教師之間的互動(dòng)也很困難，教師授課基本上都是在講，很難進(jìn)行個(gè)性化的教育.隨著人工智能、大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展，教學(xué)和科技的結(jié)合為智慧課堂創(chuàng)造了新的契機(jī).本文探討如何利用智慧課堂平臺(tái)開展高中數(shù)學(xué)教學(xué)，借助實(shí)際案例，為目前的高中數(shù)學(xué)進(jìn)行智慧課堂教學(xué)的實(shí)踐提供一些借鑒.

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；高中數(shù)學(xué)；智慧課堂

智能時(shí)代是指以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與人工智能技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化、高效化、綠色化的時(shí)代.智能時(shí)代是繼農(nóng)業(yè)時(shí)代、工業(yè)時(shí)代、信息時(shí)代之后，人類社會(huì)發(fā)展的又一個(gè)高峰期.在智能時(shí)代，人工智能技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，尤其是智能時(shí)代的教育行業(yè)將會(huì)變得更加智能化、個(gè)性化、高效化和多元化.這將有助于提高教育質(zhì)量和效率，促進(jìn)教育公平和人才培養(yǎng).同時(shí)，也需要教育工作者和技術(shù)開發(fā)者共同努力，推動(dòng)教育行業(yè)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展.高中數(shù)學(xué)智慧課堂是一種依托“互聯(lián)網(wǎng)+”和信息技術(shù)，將云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)相融合，構(gòu)建出的更有效、更優(yōu)質(zhì)的智慧課堂.

另外，在建設(shè)高中數(shù)學(xué)智能課堂時(shí)，師生雙方緊密合作，教師根據(jù)實(shí)際情況建立形式多樣、豐富有趣智慧課堂，使其更加有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量，使智慧課堂對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)揮最大的價(jià)值.本文結(jié)合“等比數(shù)列的前n項(xiàng)和”的高中數(shù)學(xué)教育實(shí)踐案例，來探討怎樣才能更好地建設(shè)一個(gè)高效率的智慧課堂.

1 智慧課堂的優(yōu)勢(shì)

1.1 教學(xué)過程向精確化的方向發(fā)展

智能時(shí)代的教育行業(yè)將會(huì)變得更加智能化、個(gè)性化、高效化和多元化.在智慧課堂的方式中，教師可以將云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)資源和移動(dòng)終端等相結(jié)合，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行科學(xué)的記載，并對(duì)其分?jǐn)?shù)進(jìn)行嚴(yán)格的評(píng)分，深度地剖析學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣，然后從閱讀能力、邏輯能力、思考能力、學(xué)習(xí)策略等多個(gè)方面評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)情況，還可以將他們的學(xué)習(xí)狀況做成直觀的圖形，更好地展現(xiàn)出他們的特點(diǎn)，最終提升數(shù)學(xué)教學(xué)的效果.在建設(shè)智慧課堂的過程中，教師能夠利用智能平臺(tái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，用數(shù)字和事實(shí)來說明問題，全面掌握學(xué)生的課前預(yù)習(xí)、課堂演練、考試情況等［1］.

1.2 提高了學(xué)習(xí)資源的智能性，促進(jìn)教育研究活動(dòng)的高效協(xié)作

在智能時(shí)代的“智慧課堂”的中，學(xué)生們可以通過“學(xué)生端”的資源平臺(tái)來進(jìn)行個(gè)性化自主學(xué)習(xí)，教師們可以將他們所要學(xué)的東西公布出來，規(guī)劃學(xué)生們的自學(xué)計(jì)劃，精確地將學(xué)習(xí)資源推送至“學(xué)生端”，讓學(xué)習(xí)資源符合學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)情況，展示出智慧課堂教育特點(diǎn).在智能平臺(tái)上，數(shù)學(xué)教師能夠隨時(shí)知道學(xué)生的學(xué)業(yè)動(dòng)態(tài)，并且能夠指導(dǎo)學(xué)生在解題過程中的表現(xiàn)，為學(xué)生推薦一些有針對(duì)性的數(shù)學(xué)資源，還可以事先錄制微課，進(jìn)行一對(duì)一的資源推送，讓學(xué)生能夠構(gòu)建一個(gè)完整的知識(shí)地圖［2］.

智能時(shí)代背景下，“智慧課堂”中產(chǎn)生的教育資料，經(jīng)過采集、抓取、篩選和分析，能夠?qū)逃M(jìn)行智能化的評(píng)估，經(jīng)過對(duì)這些評(píng)估結(jié)果的匯總和分析，能夠?qū)⒋嬖诘膯栴}找出來，并且將這些問題向教師們反饋.隨著智能化科技的發(fā)展，教研活動(dòng)突破了時(shí)空的限制，由以往的課程標(biāo)準(zhǔn)研究、教材研究、教學(xué)活動(dòng)研究延伸到了數(shù)字教材、精準(zhǔn)備課、虛擬教研社區(qū)等方面，并以“同課異構(gòu)”“自適應(yīng)培訓(xùn)”“在線展評(píng)”“診斷研究”等方式進(jìn)行循環(huán)，并結(jié)合實(shí)際進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，為未來將深度學(xué)習(xí)、大單元教學(xué)的思想應(yīng)用到教學(xué)中奠定基礎(chǔ)［3］.

2 智能時(shí)代高中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)模式的構(gòu)建路徑

2.1 運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)導(dǎo)入教學(xué)，奠定了“智慧課堂”的基礎(chǔ)

現(xiàn)代的信息科技是建立高效的智慧課堂的關(guān)鍵，也是最根本的支撐，要把“智慧課堂”的建設(shè)貫穿于整個(gè)課堂的各個(gè)環(huán)節(jié)，就必須在新課引入這一環(huán)節(jié)上做好準(zhǔn)備，通過新課的引入，為學(xué)生們創(chuàng)造一個(gè)高效優(yōu)質(zhì)的“智慧課堂”，為學(xué)生們提供更多的材料和有趣的素材，從而調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)熱情，使他們?cè)谛抡n的引入過程中更加活躍.在智慧課堂新課的導(dǎo)入過程中，教師可以通過信息科技，搜集與教學(xué)有關(guān)的教學(xué)資料，如圖片、錄像、動(dòng)畫等，并與教學(xué)相結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性，為以后的教學(xué)和建設(shè)智慧課堂打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)［4］.

2.2 在課堂中創(chuàng)造出彈性的課堂情境，激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)思考積極性

高中的數(shù)學(xué)知識(shí)極具復(fù)雜性，而且具有明顯的抽象特點(diǎn)，其知識(shí)的表現(xiàn)更為深刻和難以理解.在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)中，從學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)狀況來看，他們很難了解和掌握這些知識(shí)，而且很可能會(huì)在學(xué)習(xí)和解答問題上碰到很大的障礙.所以，要想更好地幫助學(xué)生們解決這個(gè)問題，教師必須根據(jù)他們的具體學(xué)習(xí)狀況和需要，利用信息技術(shù)，靈活地為他們創(chuàng)造一個(gè)特定的教育情境，給他們創(chuàng)造一個(gè)更有效、更適合他們的學(xué)習(xí)需要的智慧課堂.在營(yíng)造教學(xué)情境時(shí)，將特定的內(nèi)容與信息技術(shù)的手段相融合，營(yíng)造更為具體、生動(dòng)的情境，使學(xué)生置身于教育情境中，可以更好地改變數(shù)學(xué)知識(shí)的表現(xiàn)方式，使其更加直觀、形象，使學(xué)生可以從思想上的限制中解脫出來，幫助他們更好地了解和掌握有關(guān)的復(fù)雜而抽象的知識(shí)，從而減少他們?cè)诟咧袛?shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)困難與負(fù)擔(dān)，通過智慧課堂提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量［5］.

2.3 利用課堂問題的方式促進(jìn)學(xué)生的自學(xué)

在建立高中數(shù)學(xué)智慧課堂的環(huán)境下，其中的重點(diǎn)是怎樣把學(xué)生有效地帶入自主學(xué)習(xí)和探索的進(jìn)程中去，因此，教師在構(gòu)建高中數(shù)學(xué)智慧課堂時(shí)，可以采用課堂提問的方法，利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)，以問題為導(dǎo)向，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自學(xué)，讓他們逐漸找到一種適合自己的方法和技巧，讓他們的自學(xué)能力得到切實(shí)的提升，讓他們?cè)谔剿鞯倪^程中感受到學(xué)習(xí)的樂趣.所以，教師在構(gòu)建高中數(shù)學(xué)智慧課堂時(shí)，也要把注意力放在科技上，把問題的設(shè)計(jì)與具體的教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，把握好提問的力度，對(duì)問題的內(nèi)容及難度進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x取，以便更好地指導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題的思考與探究，提升當(dāng)前的高中數(shù)學(xué)智慧課堂的構(gòu)建，同時(shí)也能夠促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究的能力.

3 智慧課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的案例解析——以“等比數(shù)列的前n項(xiàng)和”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例

我們可以通過對(duì)“等比數(shù)列的前n項(xiàng)和”這一課例進(jìn)行了實(shí)踐研究，并對(duì)其在智慧課堂中的應(yīng)用進(jìn)行了一定程度嘗試.

3.1 課前自主學(xué)習(xí)

課前教師錄制與課程有關(guān)的內(nèi)容（象棋發(fā)明家的故事），并設(shè)計(jì)相應(yīng)的思考習(xí)題.學(xué)生使用平板電腦自學(xué)微型課程，在班內(nèi)進(jìn)行小組交流，并進(jìn)行課堂上的實(shí)踐活動(dòng).學(xué)生可以在系統(tǒng)上檢查教師的作業(yè)回復(fù)意見，參考與等比例序列相加有關(guān)的一些數(shù)學(xué)實(shí)例.

在教學(xué)過程中，教師使用AI錄制軟件生成微型課程，并將教學(xué)任務(wù)分發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生在課堂上完成自己的課前預(yù)習(xí).通過設(shè)置情境，提高學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生帶著問題聽課.

3.2 課中教學(xué)設(shè)計(jì)

第一階段：反饋檢測(cè).教師通過大屏幕，對(duì)學(xué)生在課堂上的任務(wù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和反饋，并對(duì)學(xué)生們?cè)谡n堂上展現(xiàn)出來的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了歸納和交流.學(xué)生通過教師的引導(dǎo)、與學(xué)生們的互動(dòng)、小組討論等方式，歸納出容易出錯(cuò)的地方，對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行整理.教師使用同屏工具對(duì)課堂上的教學(xué)資料進(jìn)行了演示，將典型錯(cuò)誤案例推到了學(xué)生的桌面上，并對(duì)其進(jìn)行了自檢，給出了可視化的反饋.

第二階段：知識(shí)梳理.教師通過對(duì)一個(gè)特定的等比數(shù)列求和問題（麥粒數(shù)）的求解方法進(jìn)行探討，并將其與課堂上所學(xué)的知識(shí)相聯(lián)系起來，讓學(xué)生對(duì)等比數(shù)列求和問題的思想有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí).以4名同學(xué)為一小組，進(jìn)行小組討論，撰寫解決方案并將其上交上傳，最佳組共享演示，其他組進(jìn)行補(bǔ)充和改進(jìn).教師使用同屏工具對(duì)課堂上的教學(xué)資料進(jìn)行了演示，將典型錯(cuò)誤案例推到了學(xué)生的桌面上，并對(duì)其進(jìn)行了自檢，并給出了可視化的反饋.

第三階段：合作探究.教師通過對(duì)等比數(shù)列的計(jì)算，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其進(jìn)行歸納和推導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)、特殊情形和常用的方法，并對(duì)其進(jìn)行歸納總結(jié).四人小組進(jìn)行小組討論，把推論的步驟和要點(diǎn)都記錄下來，最佳組共享演示，其他組進(jìn)行補(bǔ)充和改進(jìn).教師通過多媒體教學(xué)軟件，對(duì)“錯(cuò)位相消法”求解等比數(shù)列的計(jì)算過程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)展示，學(xué)生們對(duì)求和的方式有了更好的了解，同時(shí)也能感受到其中所包含的數(shù)學(xué)理念.

第四階段：課堂演練.教師推送訓(xùn)練題目，巡視學(xué)生做題情況，注意學(xué)生們解答問題的全過程.學(xué)生們自行回答問題，并將照片和回答上傳到系統(tǒng)端.教師利用“班級(jí)交互問答”的功能，采用主客觀兩種形式，將學(xué)生的回答及時(shí)呈現(xiàn)在課堂上，幫助學(xué)生們更好地理解所學(xué)到的知識(shí)和方法.

第五階段：總結(jié)歸納.教師通過對(duì)學(xué)生們?cè)趯?shí)踐中回答問題的反饋，對(duì)這一門課程的重點(diǎn)和思維方式進(jìn)行了歸納.學(xué)生通過與教師的交流，生們做好筆記.教師通過“智慧教室”的教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)教學(xué)內(nèi)容的演示和共享，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，并使其形成了一個(gè)整體的知識(shí)體系.

3.3 課后鞏固提升

教師針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，分層布置作業(yè)，布置作業(yè)時(shí)要注重作業(yè)的延伸性，除了錯(cuò)位相減法以外，引導(dǎo)學(xué)生思考還有沒有其他方法可推導(dǎo)等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式.學(xué)生課堂上整理筆記，接收教師推送的作業(yè)內(nèi)容，完成并上傳作業(yè).所有的學(xué)生完成自己的作業(yè)，擴(kuò)展的題目在課堂上進(jìn)行小組討論，在這個(gè)平臺(tái)上通過小組來演示.

4 結(jié)語(yǔ)

總之，在高中數(shù)學(xué)的教育實(shí)踐中，教師應(yīng)該主動(dòng)利用現(xiàn)代的信息科技，把對(duì)應(yīng)的課程內(nèi)容與中學(xué)階段的學(xué)生們的學(xué)習(xí)思想和學(xué)習(xí)需求結(jié)合起來，創(chuàng)建一個(gè)更高效、更實(shí)用的智慧教室，不僅能夠充實(shí)知識(shí)，又可以給學(xué)生們營(yíng)造一種活躍有趣的課堂氣氛，讓他們的思想活躍起來，更加主動(dòng)地去探索和研究數(shù)學(xué)知識(shí)，從而使他們?cè)凇爸腔壅n堂”的學(xué)習(xí)中得到更多的數(shù)學(xué)能力和核心素質(zhì)的提高，從而促進(jìn)高中數(shù)學(xué)教育水平提升和整體發(fā)展.“智慧課堂”是一種將新興科技融入教學(xué)之中的一種全新的教學(xué)形態(tài)，它的發(fā)展還有待于進(jìn)一步的研究與探索，盡管在現(xiàn)實(shí)生活中，具體的運(yùn)用情況還遠(yuǎn)沒有達(dá)到理想的程度.筆者認(rèn)為“智慧課堂”是一種順應(yīng)了新時(shí)期要求的教育方式，對(duì)提高中學(xué)數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)水平具有重要意義.

【本文為無(wú)錫市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度課題《數(shù)智時(shí)代普通高中“大數(shù)學(xué)”校本開設(shè)體系構(gòu)建研究》（課題編號(hào)：A/D/2023/25）成果之一】

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