基于數(shù)字技術(shù)的初中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)實(shí)踐研究

摘 要：隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化教學(xué)已成為教育改革的重要趨勢之一。初中數(shù)學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維與抽象思維能力的重要學(xué)科，其教學(xué)模式的革新非常關(guān)鍵。闡述了智慧課堂的內(nèi)涵，從學(xué)校、教師、學(xué)生三個(gè)層面分析了基于數(shù)字技術(shù)的初中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)模式的優(yōu)化路徑，并從運(yùn)用微課視頻、運(yùn)用希沃白板、創(chuàng)設(shè)多元情境三個(gè)方面探討了基于數(shù)字技術(shù)的初中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)實(shí)踐策略，旨在提升數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量與效率。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；初中數(shù)學(xué)；智慧課堂

作者簡介：張蕾（1975—），女，北京市昌平區(qū)第五學(xué)校。

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出，現(xiàn)代信息技術(shù)是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的強(qiáng)有力的工具。教師把信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)相融合，能更好地展示數(shù)學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和創(chuàng)新能力。如今，我國很多地區(qū)的初中學(xué)校都配備了先進(jìn)的多媒體設(shè)備，并創(chuàng)建了相配套的數(shù)字化教學(xué)環(huán)境。這不僅彰顯了我國教育的進(jìn)步，還為數(shù)字化教學(xué)的開展奠定了基礎(chǔ)。而教育信息化的快速發(fā)展則不斷推動(dòng)著初中數(shù)學(xué)教學(xué)模式向更加智慧、高效的方向轉(zhuǎn)變。因此，為了促進(jìn)初中數(shù)學(xué)教學(xué)的良好發(fā)展，有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，教育體系中各主體都應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)到，在信息化時(shí)代背景下，初中數(shù)學(xué)智慧課堂的推行具有重要意義，其不僅能夠提升教學(xué)質(zhì)量，豐富學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與終身學(xué)習(xí)能力等。

一、智慧課堂概述

智慧課堂作為教育領(lǐng)域的一種創(chuàng)新實(shí)踐，深度融合了現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)模式，重新定義了學(xué)習(xí)的邊界與方式。它突破了教室空間的限制，借助互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算等前沿技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)全方位、多維度的學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，教師不再是單一的知識(shí)傳授者，而是引導(dǎo)學(xué)生探索、激發(fā)學(xué)生潛能的導(dǎo)師；而學(xué)生則轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的學(xué)習(xí)者，能通過個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑，主動(dòng)構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系，提升解決問題的能力。

相較于傳統(tǒng)課堂，智慧課堂擁有明顯的優(yōu)勢。首先，智慧課堂能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和需求，提供更有針對性的教學(xué)內(nèi)容，確保每位學(xué)生都能獲得良好的學(xué)習(xí)效果。其次，智慧課堂有利于實(shí)現(xiàn)即時(shí)反饋與動(dòng)態(tài)調(diào)整。通過智能教學(xué)系統(tǒng)，教師可以實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和難點(diǎn)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，提供有針對性的指導(dǎo)。而學(xué)生也能在第一時(shí)間了解自己的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)查漏補(bǔ)缺，鞏固知識(shí)［1］。最后，智慧課堂還具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，能夠全面跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，為教學(xué)評估與改進(jìn)提供科學(xué)依據(jù)。這不僅有助于教師不斷優(yōu)化教學(xué)方法，提升教學(xué)質(zhì)量，還能幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)自己，明確學(xué)習(xí)方向?？傊腔壅n堂具有高效性、互動(dòng)性等特點(diǎn)，能促進(jìn)初中數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展，為學(xué)生的學(xué)習(xí)與成長奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、基于數(shù)字技術(shù)的初中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)模式的優(yōu)化策略

（一）學(xué)校層面

在數(shù)字化時(shí)代背景下，學(xué)校應(yīng)積極探索，有效優(yōu)化初中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)模式。首先，基礎(chǔ)技術(shù)是不可或缺的。學(xué)校要持續(xù)投資，升級(jí)教學(xué)設(shè)備，合理引入智能黑板、電子白板等先進(jìn)教學(xué)工具，并構(gòu)建覆蓋全校的穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為智慧課堂的順利實(shí)施奠定技術(shù)基礎(chǔ)。其次，教學(xué)資源的豐富性和多樣性是提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)教師結(jié)合教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生需求，自主開發(fā)具有學(xué)校特色的數(shù)字化教學(xué)資源，如生動(dòng)有趣的微課視頻、豐富的在線習(xí)題等。再次，教師作為教學(xué)改革的重要力量，其數(shù)字化教學(xué)能力的提升非常重要。學(xué)校應(yīng)定期組織教師參加數(shù)字化教學(xué)技能培訓(xùn)，以提升教師在信息技術(shù)應(yīng)用、教學(xué)資源開發(fā)、教學(xué)平臺(tái)操作等方面的能力。同時(shí)，學(xué)校應(yīng)建立有效的激勵(lì)機(jī)制，對數(shù)字化教學(xué)中表現(xiàn)突出的教師進(jìn)行表彰，以激發(fā)教師的積極性和創(chuàng)造力。最后，多元的教學(xué)評價(jià)是保障教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。學(xué)校應(yīng)建立多元化、結(jié)構(gòu)化的即時(shí)反饋機(jī)制，將學(xué)生的課堂參與度、創(chuàng)新能力、合作能力等納入評價(jià)范圍，并利用數(shù)據(jù)分析工具對學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。

（二）教師層面

初中數(shù)學(xué)教師要適應(yīng)并引領(lǐng)教學(xué)模式的變革。在教學(xué)內(nèi)容上，初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)積極整合與開發(fā)優(yōu)質(zhì)的數(shù)字化教學(xué)資源。其應(yīng)通過各類教育資源庫、教育論壇和網(wǎng)站，搜集既符合教學(xué)大綱又貼近學(xué)生實(shí)際的微課視頻、教學(xué)課件和在線習(xí)題，并結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)際來設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，以此提升教學(xué)質(zhì)量和效率。在教學(xué)方法上，初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)勇于創(chuàng)新，積極探索適合智慧課堂的教學(xué)方法。教師可實(shí)施混合式教學(xué)策略，將線上自主學(xué)習(xí)與線下面對面教學(xué)有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生在課前通過數(shù)字化工具進(jìn)行預(yù)習(xí)，在課中進(jìn)行小組討論、探究互動(dòng)等，在課后利用在線平臺(tái)進(jìn)行知識(shí)鞏固和拓展［2］。在教學(xué)過程中，教師要始終關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和反饋，有效利用數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和作業(yè)完成情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，給予學(xué)生有針對性的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，以此提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在教學(xué)評價(jià)方面，初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)充分利用數(shù)字技術(shù)，收集學(xué)生對課堂教學(xué)的反饋。通過這樣的方式，教師更能獲取學(xué)生的真實(shí)意見，從而針對學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求調(diào)整教學(xué)策略。

（三）學(xué)生層面

在數(shù)字化時(shí)代背景下，學(xué)生應(yīng)積極利用智慧課堂提供的豐富資源和便捷工具，進(jìn)行更高效、自主和全面的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。在課前，學(xué)生可以利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)和微課視頻等數(shù)字化資源進(jìn)行預(yù)習(xí)，以初步了解即將學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)。在課中，學(xué)生應(yīng)積極參與線上討論和小組合作活動(dòng)，與教師和同學(xué)進(jìn)行互動(dòng)交流。通過互動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)生可以加深對數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，培養(yǎng)溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。在課后，學(xué)生應(yīng)及時(shí)反思自己的學(xué)習(xí)過程和成果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)方法。

三、基于數(shù)字技術(shù)的初中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)實(shí)踐探究

（一）運(yùn)用微課視頻巧妙引導(dǎo)學(xué)習(xí)方向

微課具有短小精悍的特點(diǎn)，與智慧課堂相契合，能有效促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、深度探索［3］。在課前預(yù)習(xí)階段，教師精心設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)微課視頻，能有效激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心，為他們的深度學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

例如，在教授“二次函數(shù)”的相關(guān)知識(shí)時(shí)，為了讓學(xué)生更好地了解二次函數(shù)在解決實(shí)際問題時(shí)的作用，教師可以結(jié)合學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于利潤最大化的微課視頻，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用二次函數(shù)模型來分析和解決問題。

1.微課設(shè)計(jì)與制作

教師可以結(jié)合生活問題設(shè)計(jì)微課視頻。問題設(shè)計(jì)：學(xué)校附近一家文具店銷售一種暢銷的筆記本，原售價(jià)為10元，每天能賣出30本。經(jīng)市場調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，筆記本每降價(jià)1元，銷量將增加10本。設(shè)降價(jià)x元后，筆記本每天的銷量為Q本，每天的總利潤為y元（成本固定為每本5元）。

建立銷量模型：根據(jù)題意可知，降價(jià)x元后，筆記本每天的銷量Q=30+10x；建立利潤模型：每本筆記本的利潤為5-x元，因此總利潤y=（5-x）×Q=（5-x）×（30+10x），整理后可得：y=-10x2+20x+150。

引導(dǎo)學(xué)生分析二次函數(shù)性質(zhì)，觀察二次函數(shù)y=-10x2+20x+150的圖象的開口方向（向下，因?yàn)閍=-10＜0）、對稱軸和頂點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)而得出：當(dāng)x=1時(shí)，y取得最大值，即降價(jià)1元時(shí)，銷售筆記本每天的總利潤最大，為160元。

2.預(yù)習(xí)任務(wù)與課堂應(yīng)用

教師可要求每個(gè)學(xué)生在觀看微課視頻后，完成一份預(yù)習(xí)報(bào)告，總結(jié)二次函數(shù)知識(shí)在利潤最大化問題中的應(yīng)用，并嘗試自己設(shè)計(jì)一個(gè)類似的情境。之后，教師可以在課堂上組織小組討論活動(dòng)，讓學(xué)生分享自己的預(yù)習(xí)成果和遇到的問題，探討二次函數(shù)知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

3.設(shè)計(jì)意圖

通過這個(gè)案例，學(xué)生不僅能夠深入理解二次函數(shù)的性質(zhì)和價(jià)值，還能學(xué)會(huì)如何將數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際問題相結(jié)合，提升解決實(shí)際問題的能力［4］。同時(shí)，通過預(yù)習(xí)和課堂討論，學(xué)生還能提升自主學(xué)習(xí)能力、合作能力和批判思維能力。

（二）借助希沃白板豐富主體體驗(yàn)

在智慧課堂教學(xué)中，希沃白板具有獨(dú)特的優(yōu)勢，能將傳統(tǒng)靜態(tài)、平面的教學(xué)板書轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)立體、動(dòng)態(tài)交互的視覺情景，有效吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。通過希沃白板，教師可更好地展示幾何圖形的特征，讓學(xué)生清晰地看到圖形的構(gòu)造，感知圖形的性質(zhì)以及圖形間的變換關(guān)系，這對于培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和幾何直觀能力有重要作用。

例如，教師可利用希沃白板加深學(xué)生對三視圖知識(shí)的理解。首先，教師可以圍繞長方體文具盒對學(xué)生進(jìn)行提問：“大家看這個(gè)文具盒，如果我們從正面、上面和左面三個(gè)方向來看它，那么我們能看到怎樣的圖形？”以此引導(dǎo)學(xué)生思考三視圖的概念［5］。然后，教師可以進(jìn)行新知講授，利用希沃白板動(dòng)態(tài)展示長方體的三視圖情況（如圖1、圖2），并讓學(xué)生根據(jù)觀察到的形狀，嘗試在紙上繪制出長方體文具盒的三視圖。在此過程中，教師要巡回指導(dǎo)，注意學(xué)生在繪制過程中遇到的問題。在學(xué)生繪制完成后，教師可利用希沃白板的繪圖工具，動(dòng)態(tài)演示如何正確繪制長方體文具盒的三視圖。

在課堂上，教師可以布置鞏固練習(xí)任務(wù)加深學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的理解，如給出幾種不同形狀的物品（如圓柱體水杯、圓錐體模型等），要求學(xué)生以小組為單位，選擇其中一個(gè)物品進(jìn)行三視圖繪制。此外，教師可鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力，設(shè)計(jì)一個(gè)形狀特殊的物品，并讓學(xué)生在小組內(nèi)討論如何繪制其三視圖，利用希沃白板繪圖工具進(jìn)行實(shí)踐操作。

（三）創(chuàng)設(shè)多元情境激發(fā)學(xué)習(xí)活力

初中數(shù)學(xué)涉及函數(shù)、圖形、概率等復(fù)雜概念，這對學(xué)生的認(rèn)知能力和思維能力的要求較高。因此，數(shù)學(xué)教師應(yīng)在智慧課堂中，充分發(fā)揮多媒體設(shè)備的優(yōu)勢，精心創(chuàng)設(shè)多元的教學(xué)情境。

例如，在學(xué)習(xí)“平行線與相交線”一課時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)“城市街道探索”情境教學(xué)活動(dòng)，以增強(qiáng)學(xué)生的空間想象能力，加深學(xué)生對幾何概念的理解。教師可通過多媒體技術(shù)展示一個(gè)繁華城市的街景，引導(dǎo)學(xué)生觀察街道的布局，并提出問題：“同學(xué)們，你們從這些街道中看到了哪些幾何圖形？它們是如何相互聯(lián)通的？”隨后，教師可結(jié)合學(xué)生的觀察結(jié)果，介紹平行線的定義和相交線的定義［6］。此外，教師可強(qiáng)調(diào)平行線和相交線在城市規(guī)劃中的重要性，引導(dǎo)學(xué)生思考其他領(lǐng)域中平行線和相交線的應(yīng)用，如建筑設(shè)計(jì)、橋梁工程、電路設(shè)計(jì)等，以此讓學(xué)生將數(shù)學(xué)知識(shí)與更多生活領(lǐng)域相結(jié)合。通過這樣的教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生不僅能夠在實(shí)際情境中理解和掌握平行線與相交線的概念，還能提升空間想象力、創(chuàng)新思維能力和解決實(shí)際問題的能力。同時(shí)，這樣的教學(xué)活動(dòng)還能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和熱情。

結(jié)語

在新時(shí)代教育背景下，教師構(gòu)建初中數(shù)學(xué)智慧課堂，有助于促進(jìn)初中數(shù)學(xué)教育的創(chuàng)新變革與深化發(fā)展。這一過程與學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升、數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展之間存在緊密聯(lián)系。智慧課堂的實(shí)施需要環(huán)境建設(shè)與技術(shù)的支持，能革新教學(xué)方法，優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)路徑，為學(xué)生的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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［6］王曉甜.基于智慧課堂的初中數(shù)學(xué)概念教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究［D］.西寧：青海師范大學(xué)，2023.