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      乘“數(shù)”而上:小學(xué)數(shù)學(xué)中段教學(xué)數(shù)據(jù)載體創(chuàng)設(shè)與實(shí)施研究

      2024-12-31 00:00:00朱婷婷
      求知導(dǎo)刊 2024年15期
      關(guān)鍵詞:智慧教學(xué)小學(xué)數(shù)學(xué)

      摘 要:新一代互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,是一場(chǎng)多領(lǐng)域、多層次、融合多項(xiàng)技術(shù)的深刻變革。小學(xué)數(shù)學(xué)中段教學(xué)所涉及的備課、授課、作業(yè)、評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié),應(yīng)隨時(shí)代的變化乘“數(shù)”而上。利用人工智能、數(shù)據(jù)載體,將“智慧”頭銜與教學(xué)各環(huán)節(jié)進(jìn)行聯(lián)結(jié),以促進(jìn)自主教研、深度學(xué)習(xí)、多樣化管理、多元評(píng)價(jià)的生發(fā),幫助學(xué)生建立新思維,促進(jìn)其新能力的培養(yǎng)。

      關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)據(jù)載體創(chuàng)設(shè);智慧教學(xué)

      作者簡(jiǎn)介:朱婷婷(1995—),女,江蘇省蘇州市吳江區(qū)東太湖實(shí)驗(yàn)小學(xué)。

      習(xí)近平總書(shū)記在中共中央政治局就建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)進(jìn)行第五次集體學(xué)習(xí)時(shí)指出“堅(jiān)持以人民為中心發(fā)展教育”,強(qiáng)調(diào)“加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化,以教育之力厚植人民幸福之本”,為推動(dòng)教育改革發(fā)展、辦好人民滿意的教育進(jìn)一步指明了方向。推動(dòng)傳統(tǒng)教育向智慧教育轉(zhuǎn)型是促進(jìn)教育公平、實(shí)現(xiàn)共同富裕的有效途徑。因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中探究基于數(shù)據(jù)載體創(chuàng)設(shè)和實(shí)施的教學(xué)是堅(jiān)定不移維護(hù)國(guó)家意志,推進(jìn)“雙減”政策落地,推進(jìn)教學(xué)數(shù)字化改革的必由之路。

      一、智慧備課:巧用載體,促進(jìn)自主教研

      關(guān)于智慧教學(xué),不同的學(xué)者有不同的觀點(diǎn),但總的來(lái)說(shuō),它與傳統(tǒng)的“粉筆”授課模式相比,更加依賴人工智能、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等數(shù)據(jù)載體,是一種“粉筆”與“鼠標(biāo)”創(chuàng)新融合的新式課堂(如圖1)。

      (一)數(shù)據(jù)資源促備課效率提升

      當(dāng)前教學(xué)中普遍施行集體備課與個(gè)人備課兩種模式。其中,集體備課的優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)崿F(xiàn)互助合作與資源共享。在新課改與“雙減”政策的共促下,學(xué)校教師普遍處于學(xué)習(xí)上升期,對(duì)新的授課模式還處于探索期,所以“互聯(lián)網(wǎng)備課”,即智慧備課的優(yōu)勢(shì)較為突出。互聯(lián)網(wǎng)所提供的強(qiáng)大數(shù)據(jù)資源,不僅有利于教師根據(jù)所需快速檢索、瀏覽信息,還便于他們跟著各地名師學(xué)習(xí)先進(jìn)的知識(shí)和理念,促進(jìn)他們學(xué)習(xí)和備課效率的提升,推動(dòng)集體備課的發(fā)展(如圖2)。

      (二)交互平臺(tái)促體驗(yàn)過(guò)程深化

      交互數(shù)字平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)包括高清大屏的集中展示、便捷的觸控操作、直觀的手寫(xiě)批注、海量圖像的快速處理、遠(yuǎn)程多方數(shù)據(jù)共享以及人性化的操作模式,為用戶提供了一個(gè)劃時(shí)代的輔助交流平臺(tái)。目前,交互平臺(tái)所提供的便利已輻射到各行各業(yè),打破了時(shí)間上的束縛和空間上的限制,在提升工作效率的同時(shí)也深化了用戶體驗(yàn),加強(qiáng)了人與人之間的交流。在教學(xué)領(lǐng)域,教師可以運(yùn)用交互平臺(tái)所提供的核心功能進(jìn)行公開(kāi)課講授,也可以利用它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)完成課件制作。交互是智慧備課、學(xué)習(xí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。交互平臺(tái)具有強(qiáng)大的便利性,使線上辦公成為現(xiàn)實(shí),降低了客觀環(huán)境對(duì)教師授課的影響。

      二、智慧課堂:深化模態(tài),構(gòu)建新式教學(xué)

      多模態(tài)話語(yǔ)是指運(yùn)用聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)等多種感覺(jué),通過(guò)語(yǔ)言、圖像、聲音、動(dòng)作等多種手段和符號(hào)資源進(jìn)行交際的現(xiàn)象,將此概念應(yīng)用于智慧課堂教學(xué)具有積極意義[1]。

      (一)智中學(xué)—了解未知,促知識(shí)融合

      “智中學(xué)”把學(xué)習(xí)排在首位,強(qiáng)調(diào)利用互聯(lián)網(wǎng)提供的海量資源,打破知識(shí)學(xué)習(xí)的界限,尤其是教材的邊界,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)突破地域的限制,享受到互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所提供的“教育公平”,了解未知。

      以《認(rèn)識(shí)長(zhǎng)方形和正方形》單元為例,本單元的“學(xué)”主要可以分為兩個(gè)方面。一是學(xué)校教育中的“智中學(xué)”,即教師利用微課將傳統(tǒng)的靜態(tài)圖形制作成可以看見(jiàn)轉(zhuǎn)化過(guò)程的動(dòng)態(tài)圖形,簡(jiǎn)而言之,就是將思維中的抽象知識(shí)通過(guò)一定的數(shù)據(jù)載體呈現(xiàn)為具象畫(huà)面,以更加直觀的方式讓學(xué)生獲得數(shù)學(xué)理解。在節(jié)省教學(xué)時(shí)間、提升教學(xué)效果的同時(shí),吸引學(xué)生的注意力,活躍課堂氣氛。二是家庭教育中的“智中學(xué)”。學(xué)生由于存在個(gè)性差異、學(xué)習(xí)能力水平差異等,會(huì)呈現(xiàn)不同的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)習(xí)慣,也因此產(chǎn)生不同的學(xué)習(xí)結(jié)果。家庭教育作為學(xué)生教育中的重要一環(huán),對(duì)學(xué)生的輔導(dǎo)作用隨著社會(huì)建設(shè)水平的提升也越來(lái)越受重視。對(duì)于學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生,家長(zhǎng)可以利用互聯(lián)網(wǎng)的“名師講堂”等幫助孩子進(jìn)行預(yù)習(xí)和補(bǔ)習(xí),彌補(bǔ)學(xué)校教育的不足,減輕孩子跟不上教學(xué)進(jìn)度的心理壓力,讓自主學(xué)習(xí)成為教學(xué)的得力幫手。同時(shí),學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)到更多其他學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)。例如,美術(shù)學(xué)科中,長(zhǎng)方形和正方形在圖紙繪制、家居設(shè)計(jì)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用,將這些知識(shí)與數(shù)學(xué)學(xué)科相結(jié)合,有助于促進(jìn)學(xué)科與學(xué)科之間的融合、知識(shí)與知識(shí)之間的融合。

      (二)智中思—多元能知,促思維提升

      “智中思”要求在學(xué)習(xí)中積極思考,促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中指出:“學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)該是一個(gè)主動(dòng)的過(guò)程,認(rèn)真聽(tīng)課、獨(dú)立思考、動(dòng)手實(shí)踐、自主探索、合作交流等是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式?!敝腔蹖W(xué)習(xí)為學(xué)生提供了“多元能知”的平臺(tái),使得學(xué)生學(xué)習(xí)能夠具備個(gè)性化、高效化、沉浸式、持久性等特征[2]。所謂“多元能知”,指的是與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)相比,學(xué)生能夠獲得更多元的能力,包括圖像分析能力、信息收集能力等。例如,微課教學(xué)的圖像化、具象化特征,可以豐富學(xué)生的視覺(jué)感知,幫助學(xué)生提高審美能力;微課視頻的背景音樂(lè)、配樂(lè)等,能幫助學(xué)生提升音樂(lè)素養(yǎng)。除此之外,智慧環(huán)境、智慧空間能夠?yàn)閷W(xué)生提供廣闊的自主學(xué)習(xí)空間,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選擇喜歡的學(xué)習(xí)方式。例如,“喵喵錯(cuò)題”“試卷寶”“魔力娃口算”等應(yīng)用軟件,能夠?yàn)閷W(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源,還能夠自動(dòng)檢測(cè)正確率、統(tǒng)計(jì)錯(cuò)題率等,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)高質(zhì)化學(xué)習(xí)。學(xué)生還可以利用互聯(lián)網(wǎng)工具構(gòu)建思維導(dǎo)圖、制作數(shù)學(xué)電子報(bào)等,從而獲得思維能力的提升和學(xué)習(xí)體驗(yàn)的豐富。

      (三)智中拓—深化想知,促能力發(fā)展

      “智中拓”要求學(xué)生在完成基本學(xué)習(xí)目標(biāo)的前提下實(shí)現(xiàn)拓展性學(xué)習(xí),充分利用互聯(lián)網(wǎng)提供的優(yōu)質(zhì)資源,深入了解更深層次的數(shù)學(xué)知識(shí)。除了數(shù)學(xué)知識(shí),還可以向其他領(lǐng)域拓展,比如上面所提及的美術(shù)學(xué)科,能夠促進(jìn)喜歡繪畫(huà)的學(xué)生的思維拓展和靈感迸發(fā)。教師可以通過(guò)智能教學(xué)軟件,設(shè)計(jì)能夠推動(dòng)課堂教學(xué)的游戲。例如,教師可在課堂中引入希沃白板中的“刮刮樂(lè)”“搶紅包”“消消樂(lè)”等常見(jiàn)的益智游戲,也可以根據(jù)學(xué)科要求,組織“找出生活中的長(zhǎng)方形和正方形”等合作游戲。益智游戲提供的動(dòng)態(tài)化體驗(yàn),能夠很好地鍛煉學(xué)生快速思考與判斷的能力,進(jìn)而提高學(xué)生的反應(yīng)能力。

      智慧的“教”與“學(xué)”依賴數(shù)據(jù)載體,依托智能軟件將抽象的知識(shí)信息轉(zhuǎn)化成可視化、可聽(tīng)化的教學(xué)資源,不僅能夠豐富學(xué)生的課程體驗(yàn),還能夠豐富教師的教學(xué)技能和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),讓教師在學(xué)生“玩”的過(guò)程中答疑解惑。正如我國(guó)教育家陶行知先生提出的理念—“以教人者教己,在勞力上勞心”,教師只有與學(xué)生躬親共學(xué)、躬親共做,才能構(gòu)建良好的師生關(guān)系與學(xué)習(xí)風(fēng)氣。

      三、智慧作業(yè):分層管理,優(yōu)建數(shù)據(jù)分析

      智慧作業(yè)主要分為兩個(gè)層面來(lái)探討:一是“紙筆化”智慧教學(xué),二是“無(wú)紙筆化”智慧教學(xué)。前者依托于傳統(tǒng)教學(xué),但又同時(shí)賦能傳統(tǒng)教學(xué);后者更傾向于管理,內(nèi)容包括學(xué)情數(shù)據(jù)分析、作業(yè)批改和課后輔導(dǎo)等工作。

      (一)解惑:層級(jí)思考,賦能自主

      傳統(tǒng)作業(yè)設(shè)計(jì)以書(shū)面練習(xí)題、練習(xí)冊(cè)為主,讓學(xué)生統(tǒng)一做同一層次、內(nèi)容、水平的作業(yè)。這樣無(wú)法實(shí)現(xiàn)因材施教,更無(wú)法顧及學(xué)習(xí)能力不同的學(xué)生,導(dǎo)致優(yōu)者更優(yōu),作業(yè)內(nèi)容常常滿足不了接受能力強(qiáng)的學(xué)生的求知欲,而后進(jìn)生則漸漸在數(shù)學(xué)作業(yè)中失去自信,進(jìn)而對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科失去學(xué)習(xí)興趣。智慧作業(yè)賦能下的作業(yè)設(shè)計(jì)主要依靠“設(shè)計(jì)”二字實(shí)施,教師可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)資源設(shè)計(jì)出符合不同水平層次的作業(yè),將作業(yè)有效分層,包括基礎(chǔ)性作業(yè)、拓展性作業(yè)、開(kāi)放性作業(yè)等,并在每一層次的作業(yè)設(shè)計(jì)中設(shè)置不同維度的選做題,讓學(xué)生可以根據(jù)自己的喜好選做作業(yè),以此滿足各層級(jí)學(xué)生的需求。除此之外,“設(shè)計(jì)”二字還表現(xiàn)在版面的設(shè)計(jì)上,教師可以利用WPS等軟件中的“插入”功能,在作業(yè)中插入各種有趣的圖標(biāo)、流程圖、腦圖、文本框等,改變作業(yè)“嚴(yán)肅”的氛圍,使完成作業(yè)就像是參與一次有趣的游戲。

      (二)創(chuàng)新:多樣設(shè)計(jì),賦能素養(yǎng)

      所謂多樣化設(shè)計(jì),除了上述的版面多樣化,還包括題目的多樣化。當(dāng)前,跨學(xué)科教學(xué)已成為重要的教學(xué)改革趨勢(shì)??鐚W(xué)科教學(xué)注重不同學(xué)科知識(shí)之間的整合,以多種方式解決實(shí)際問(wèn)題,以達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)深層、學(xué)習(xí)過(guò)程深入、學(xué)習(xí)結(jié)果深刻的目的。在開(kāi)放性作業(yè)的設(shè)計(jì)中,多數(shù)教師會(huì)選擇在此部分融入跨學(xué)科內(nèi)容,以此促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展與學(xué)科素養(yǎng)的養(yǎng)成,如案例1。

      【案例1】開(kāi)放性作業(yè)(節(jié)選)

      我國(guó)有許多優(yōu)秀傳統(tǒng)文化需要傳承,請(qǐng)你用長(zhǎng)方形和正方形設(shè)計(jì)關(guān)于傳統(tǒng)文化的文字或圖案,并利用相關(guān)知識(shí)計(jì)算出制作這些文字或圖案需要多少平方米的春聯(lián)紙。

      案例1將語(yǔ)文學(xué)科和道德與法治學(xué)科中的“文化傳承”與數(shù)學(xué)知識(shí)“長(zhǎng)方形和正方形的面積”相結(jié)合,并將美術(shù)學(xué)科中的繪畫(huà)、設(shè)計(jì)思維融入數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中,可以有效幫助學(xué)生從多個(gè)維度認(rèn)識(shí)長(zhǎng)方形和正方形的面積。學(xué)生還能在完成這一作業(yè)的過(guò)程中思考我國(guó)有哪些優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行自主學(xué)習(xí),在檢索的過(guò)程中理解中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的種類(lèi)、內(nèi)涵及意義,并進(jìn)行弘揚(yáng)與傳承,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)的提升。

      (三)共贏:目標(biāo)管理,賦能教學(xué)

      目標(biāo)管理主要指的是作業(yè)管理。在傳統(tǒng)的作業(yè)管理模式中,教師一般只看重作業(yè)的結(jié)果,大致掌握學(xué)生的知識(shí)吸收情況,并對(duì)個(gè)別跟不上教學(xué)進(jìn)度的學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的輔導(dǎo),缺乏長(zhǎng)期跟蹤輔導(dǎo)教學(xué)。智慧作業(yè)管理模式將學(xué)生的作業(yè)完成情況進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和分析,利用統(tǒng)計(jì)圖幫助教師更加直觀、長(zhǎng)期地看到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及進(jìn)步情況。比如,班級(jí)管理“神器”—“班級(jí)優(yōu)化大師”軟件中有多項(xiàng)幫助教師管理班級(jí)的功能。其中,“作業(yè)管理”功能為教師的作業(yè)布置、作業(yè)點(diǎn)評(píng)、作業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等提供了極大便利。當(dāng)教師準(zhǔn)確地掌握了學(xué)生的作業(yè)完成情況以及長(zhǎng)期跟蹤反饋情況,便能更好地改進(jìn)課堂教學(xué)模式,調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度,還能通過(guò)遠(yuǎn)程輔導(dǎo)幫助學(xué)生完成作業(yè)訂正,實(shí)現(xiàn)教學(xué)和學(xué)習(xí)、教師和學(xué)生的雙贏。

      無(wú)論是在設(shè)計(jì)方面還是在管理方面,智慧作業(yè)都促進(jìn)了新技術(shù)賦能學(xué)習(xí)生態(tài)環(huán)境的構(gòu)建,使得教育服務(wù)更加完善,教學(xué)過(guò)程更加透明,教學(xué)質(zhì)量更加高。

      四、智慧評(píng)價(jià):穿透形式,重建學(xué)習(xí)體系

      新課標(biāo)指出,完整的教學(xué)活動(dòng)包括教、學(xué)、評(píng)三個(gè)方面?!敖獭迸c“學(xué)”可以通過(guò)智慧教學(xué)實(shí)現(xiàn),那么“評(píng)”又如何通過(guò)智慧教學(xué)實(shí)現(xiàn)呢?

      (一)日評(píng)表格,自省認(rèn)知

      傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)主要關(guān)注考試成績(jī),容易影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,阻礙學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。為改變這一情況,教師可以將診斷性評(píng)價(jià)細(xì)化成過(guò)程性評(píng)價(jià)。例如,利用數(shù)據(jù)表格記錄學(xué)生的日常表現(xiàn),或每日發(fā)放“日評(píng)表”給學(xué)生,讓他們根據(jù)自己的行為表現(xiàn)進(jìn)行自評(píng),以促進(jìn)學(xué)生的自省認(rèn)知能力發(fā)展。同時(shí),教師還可以利用“班級(jí)優(yōu)化大師”對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理,建立學(xué)生檔案,及時(shí)對(duì)學(xué)生的課堂表現(xiàn)做出有效反饋,表?yè)P(yáng)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn),鼓勵(lì)學(xué)生改正缺點(diǎn),改變傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)形式和評(píng)價(jià)內(nèi)容,優(yōu)化學(xué)生的自我認(rèn)知體系。

      (二)成果星榜,入庫(kù)共賞

      教師可以根據(jù)學(xué)生學(xué)情數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,評(píng)選出不同領(lǐng)域的“星榜”,例如口算小天才、繪圖小天才、計(jì)算小天才、表演小天才、手工小天才、搶答小天才等。還可存錄學(xué)生日常表現(xiàn)的圖片,包括趣味畫(huà)面、作業(yè)反饋等,將圖片和數(shù)據(jù)結(jié)果上傳到云平臺(tái),例如釘釘、微信群、QQ群等,讓家長(zhǎng)參與評(píng)價(jià),共同進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和獎(jiǎng)勵(lì),以此讓每一位家長(zhǎng)都能在學(xué)生的成長(zhǎng)檔案中發(fā)現(xiàn)孩子隱藏的閃光點(diǎn),構(gòu)建家校共育的橋梁。

      (三)足跡趣錄,伴生成長(zhǎng)

      在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,教師可以通過(guò)親自出鏡錄制趣味視頻、趣味配音等,動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)學(xué)生的階段性學(xué)習(xí)任務(wù),改變傳統(tǒng)的書(shū)面評(píng)價(jià)或者隨機(jī)性口頭評(píng)價(jià),以生動(dòng)、形象的評(píng)價(jià)方式拉近師生之間的距離,讓學(xué)生看到教師除了上課時(shí)的嚴(yán)肅,還有和藹可親的一面,進(jìn)而更加喜歡數(shù)學(xué)學(xué)科,形成師生共話的美好畫(huà)面。除此之外,教師還可以利用人工智能等捕捉學(xué)生的情感信息。學(xué)者吳立寶、曹雅楠、曹一鳴在《人工智能賦能課堂教學(xué)評(píng)價(jià)改革與技術(shù)實(shí)現(xiàn)的框架構(gòu)建》一文中提出,可通過(guò)人工智能攝像頭捕捉授課的過(guò)程中教師和學(xué)生的面部表情、聲音與身體姿態(tài)等顯性數(shù)據(jù),再利用人工智能技術(shù)識(shí)別和分析教師在教學(xué)過(guò)程中的語(yǔ)調(diào)、教態(tài)和情緒等表現(xiàn),是否有助于良好師生關(guān)系的構(gòu)建以及課堂情緒的渲染,便于高效、數(shù)據(jù)化的教師評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建[3]。

      綜上所述,在信息技術(shù)日新月異的今天,數(shù)據(jù)載體的創(chuàng)設(shè)為小學(xué)數(shù)學(xué)在構(gòu)建良好的生態(tài)教學(xué)環(huán)境方面賦能、增值,使得信息技術(shù)助力小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)課堂成為現(xiàn)實(shí),為學(xué)生的全面成長(zhǎng)提供了強(qiáng)有力的保障。

      [參考文獻(xiàn)]

      [1]王一巖,王楊春曉,鄭永和.多模態(tài)學(xué)習(xí)分析:“多模態(tài)”驅(qū)動(dòng)的智能教育研究新趨向[J].中國(guó)電化教育,2021(3):88-96.

      [2]徐銣憶,陳衛(wèi)東,鄭思思,等.境身合一:沉浸式體驗(yàn)的內(nèi)涵建構(gòu)、實(shí)現(xiàn)機(jī)制與教育應(yīng)用—兼論AI+沉浸式學(xué)習(xí)的新場(chǎng)域[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2021,39(1):28-40.

      [3]吳立寶,曹雅楠,曹一鳴.人工智能賦能課堂教學(xué)評(píng)價(jià)改革與技術(shù)實(shí)現(xiàn)的框架構(gòu)建[J].中國(guó)電化教育,2021(5):94-101.

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