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

【摘要】智慧課堂是在傳統(tǒng)課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行模式創(chuàng)新與變革，它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課堂上學(xué)情數(shù)據(jù)不準(zhǔn)、互動(dòng)單一、學(xué)生主體性不明顯等的不足，所以怎樣在智能時(shí)代下構(gòu)建智慧課堂是擺在廣大學(xué)科教師面前的需要深入研究的課題.基于此，文章以高中數(shù)學(xué)教學(xué)為例，對智慧課堂的含義以及特征進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，將傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)與智慧課堂教學(xué)形成鮮明對比，并通過在課前、課中、課后的教學(xué)中實(shí)踐應(yīng)用智能化工具，探索了構(gòu)建高中數(shù)學(xué)智慧課堂的策略，供各位同仁參考.

【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué)；互聯(lián)網(wǎng)；智慧課堂；智能時(shí)代

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型成了我國教育改革發(fā)展的必然趨勢，推動(dòng)著課堂教學(xué)的智能化.人工智能、大數(shù)據(jù)、5G網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對廣大教師提出了新的要求，要求教師充分借助這些智能化平臺構(gòu)建智慧課堂，推動(dòng)課堂教學(xué)不斷創(chuàng)新和健康發(fā)展，完成傳統(tǒng)課堂的生態(tài)化重構(gòu).智慧課堂教學(xué)模式是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的主要課堂形態(tài)，是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型與發(fā)展的主要體現(xiàn).作為高中數(shù)學(xué)教師，在智能化時(shí)代背景下如何在教學(xué)實(shí)踐中深入實(shí)施智慧課堂，充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)工具提高課堂教學(xué)效率是本文研究的重點(diǎn).

一、智慧課堂概述

智慧課堂是繼“互聯(lián)網(wǎng)+教育”之后的新型教育術(shù)語，它是我國智慧教育的重要組成部分，是推動(dòng)教育改革的主要體現(xiàn).對于智慧課堂至今有很多專家學(xué)者進(jìn)行過多方面的研究，有的認(rèn)為智慧課堂是“在全新智慧教育理念指導(dǎo)下對翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)一步的重塑和升級，是智慧教育的一種典型范例”；有的認(rèn)為智慧課堂是“以互聯(lián)網(wǎng)思維為本位創(chuàng)新原有課堂教學(xué)理念、目標(biāo)、流程和評價(jià)等環(huán)節(jié)，最終以變革課堂教學(xué)實(shí)現(xiàn)培育智慧人才”；還有的認(rèn)為智慧課堂3.0是“利用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)課堂、學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)新，繼而推動(dòng)學(xué)科教學(xué)創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展.”基于這些理論基礎(chǔ)的研究和實(shí)踐，筆者認(rèn)為，智慧課堂不單純指智能化課堂，更應(yīng)該注重用現(xiàn)代化信息技術(shù)工具輔助教學(xué)發(fā)展學(xué)生的智力，所以智慧課堂應(yīng)是集合了智能課堂和學(xué)生智力發(fā)展于一體的教學(xué)新樣態(tài)，它具有以下特征：

（一）學(xué)情分析準(zhǔn)確化

智能化課堂具有互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析功能，實(shí)現(xiàn)了從線上到線下、從教師端到學(xué)生端的多層數(shù)據(jù)收集、分析、整理等智能化流程，通過計(jì)算機(jī)的處理形成科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，教師可以結(jié)合這些信息進(jìn)行教、學(xué)、評，提高了課堂教學(xué)的綜合化、整體化.教師對這些信息的閱讀，可以有理有據(jù)地組織課堂活動(dòng)、布置課后作業(yè)以及課前預(yù)習(xí)任務(wù)等，同時(shí)能對課時(shí)安排以及教學(xué)方法及時(shí)作出調(diào)整和優(yōu)化，真正達(dá)到了“先學(xué)后教”.

（二）互動(dòng)交流立體化

智慧課堂在互聯(lián)網(wǎng)的支持下為學(xué)生搭建了可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地都能進(jìn)行交流互動(dòng)的立體化學(xué)習(xí)環(huán)境.在智慧課堂上學(xué)生是絕對自由的，他們可以在學(xué)?；蛘呒依镫S時(shí)都能向教師提出問題，教師也能隨時(shí)隨地為學(xué)生進(jìn)行問題解答，提高學(xué)生解決問題的效率，提高互動(dòng)效率.同時(shí)，教師還可以利用智能化工具為學(xué)生設(shè)置探究性任務(wù)，吸引對這一任務(wù)內(nèi)容感興趣的學(xué)生主動(dòng)參與進(jìn)來，充分體現(xiàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性和自主性，鍛煉學(xué)生掌握和提升知識技能的能力，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展.

（三）資源利用豐富化

智慧化課堂以互聯(lián)網(wǎng)為依托，網(wǎng)絡(luò)資源豐富多樣，教師在備課時(shí)可以充分利用這些網(wǎng)絡(luò)資源來豐富課程設(shè)計(jì)，拓展課程資源；教師通過網(wǎng)絡(luò)相關(guān)教育平臺觀看課時(shí)教學(xué)視頻，學(xué)習(xí)其他教師的優(yōu)質(zhì)教學(xué)方法，并根據(jù)學(xué)情融合到自己的教學(xué)實(shí)踐中；教師還可以利用智能化工具錄制微課課件，豐富課堂教學(xué)資源，同時(shí)教師還可以將這些電子微課共享到學(xué)生學(xué)習(xí)平臺，學(xué)生通過觀看微課的方式鞏固課堂知識.在學(xué)生觀看的過程中，大數(shù)據(jù)會篩選出學(xué)生的知識薄弱點(diǎn)并在教師端形成知識圖譜，方便教師進(jìn)行下一步的教學(xué)計(jì)劃.

（四）家校合作一體化

家校合作在智慧課堂上也可以形成便攜化、一體化的合作模式，家長只需要登錄學(xué)校指定的家長平臺相關(guān)軟件，如微信公眾號、校訊通、釘釘?shù)染湍芗皶r(shí)查看和關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、考試分?jǐn)?shù)、作業(yè)完成度、課堂互動(dòng)積極度等，在這些平臺上，這些數(shù)據(jù)會以更為直觀的柱形圖、表格等形式呈現(xiàn)出來，方便家長查閱.同時(shí)，在這些平臺上還專門設(shè)有家長建議欄目，家長可以隨時(shí)對教師和學(xué)校提出意見，這些意見會經(jīng)過計(jì)算機(jī)的大數(shù)據(jù)匯總成為幾條重要意見，被教師和學(xué)校相關(guān)部分查閱，并作出相應(yīng)的完善和提升.

（五）教研交流協(xié)同化

傳統(tǒng)課堂教學(xué)是教師教研與教學(xué)分離的，而在智慧化課堂上，教師的教研可以與課堂教學(xué)同時(shí)進(jìn)行.因?yàn)?，智能化工具在教師教學(xué)的過程中會實(shí)時(shí)對信息進(jìn)行采集、抓取或篩選，如果發(fā)現(xiàn)問題可以第一時(shí)間反饋給教師，教師可以及時(shí)地進(jìn)行教研分析，教師的教研活動(dòng)更具有實(shí)時(shí)性.在智能技術(shù)支持下的高中數(shù)學(xué)教研活動(dòng)，跨越了時(shí)間和空間的限制，改變了傳統(tǒng)的課標(biāo)、教材、教法等方面延時(shí)研究的不足，轉(zhuǎn)化為了數(shù)字教材、精準(zhǔn)備課、虛擬教研共同體等領(lǐng)域的研究，在課堂教學(xué)活動(dòng)實(shí)踐數(shù)據(jù)生成的同時(shí)，完成教研活動(dòng)，提高教研效率，為構(gòu)建智慧課堂提供基礎(chǔ).

二、傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的不足

（一）學(xué)情信息把握不準(zhǔn)

在傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)課堂上，教師設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)大都是憑借自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來主觀判斷學(xué)情，但是現(xiàn)在普通高中學(xué)校以大班教學(xué)為主，教師很難對每名學(xué)生的學(xué)情做到精準(zhǔn)掌握，所以常常以“一刀切”式的教學(xué)方式、作業(yè)方式、任務(wù)方式等來組織課堂教學(xué)，缺乏層次性和針對性，不利于學(xué)生個(gè)性化特長的發(fā)展，導(dǎo)致同一個(gè)班級中數(shù)學(xué)成績差距較大.

（二）互動(dòng)形式單一

在傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)課堂上，師生互動(dòng)主要以教師提問、學(xué)生回答的方式為主，較少有學(xué)生和學(xué)生之間的交流與互動(dòng).而在課堂時(shí)間的限制下，教師較難通過簡單的提問互動(dòng)來精確判斷學(xué)生是否對新知掌握扎實(shí).同時(shí)，在有限的時(shí)間內(nèi)，大部分時(shí)間以教師講課為主，學(xué)生記筆記、做練習(xí)，較少有學(xué)生和學(xué)生之間互動(dòng)的機(jī)會，所以在傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)課堂上互動(dòng)形式較單一、單向.

（三）學(xué)生學(xué)習(xí)自主性不明顯

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，在傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)課堂上，學(xué)生的主體性無法凸顯出來，教師較為重視如何將更多的知識傳授給學(xué)生，所以在課堂上主要采用灌輸?shù)姆绞綄?shù)學(xué)概念、公式、例題等講了一遍又一遍，卻較少去關(guān)注和分析學(xué)生對知識的接受程度，學(xué)生的主體特征不明顯.

三、智能時(shí)代高中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)模式的構(gòu)建策略

（一）在課前做好精致化備課，構(gòu)建智慧課堂

備課是課前準(zhǔn)備的主要內(nèi)容，提前做好準(zhǔn)備才能保證智慧課堂更高效、更智慧.在備課時(shí)，教師可以登錄專業(yè)的教學(xué)網(wǎng)站，在上面篩選出符合自己班級學(xué)情的教學(xué)課件，通過閱讀課件、聽教學(xué)視頻等的方式獲取信息，并進(jìn)行歸納與整理，再結(jié)合本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)，設(shè)計(jì)出科學(xué)化電子課件，作為課堂上進(jìn)行教學(xué)的課件.同時(shí)，為了應(yīng)對課堂各種問題，教師還可以制訂教學(xué)備選預(yù)案，方便教師在課堂上靈活地調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì).同時(shí)，在備課時(shí)教師還會通過微課的方式來充盈課件內(nèi)涵，并在學(xué)生上課之前將微課推送給學(xué)生，輔助學(xué)生高效預(yù)習(xí)，實(shí)現(xiàn)“先學(xué)后教”.比如，在教學(xué)“等比數(shù)列的前n項(xiàng)和”相關(guān)知識時(shí)，在備課中筆者專門用AI錄課工具錄制了微課，微課主題為“國際象棋發(fā)明者與國王的故事”，并提出相應(yīng)的問題啟發(fā)學(xué)生通過預(yù)習(xí)完成思考和練習(xí).同時(shí)筆者還將本節(jié)課教學(xué)課件共享到了學(xué)生學(xué)習(xí)平臺“云教育”，方便學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)通過觀看課件來掌握本節(jié)課的重難點(diǎn)知識，并提前做好預(yù)習(xí)筆記.

（二）在課中設(shè)計(jì)多樣化活動(dòng)，構(gòu)建智慧課堂

課中是學(xué)生探究與教師引導(dǎo)的重要階段，在這個(gè)過程中教師需要結(jié)合智慧教育平臺進(jìn)行授課，具體可以從以下活動(dòng)方式展開：

1.用信息技術(shù)工具構(gòu)建生活化數(shù)學(xué)情境

數(shù)學(xué)知識是與生活關(guān)系密切的學(xué)科，很多數(shù)學(xué)問題都是圍繞具體的生活現(xiàn)象、問題等提出的，但是數(shù)學(xué)課本教材中的生活化問題缺乏針對性，缺少相應(yīng)的情境襯托，所以雖然問題題型中涉及了生活化內(nèi)容，但起到的生活化啟示并不明顯，這就失去了數(shù)學(xué)生活化教學(xué)的目的.而在智能時(shí)代下，高中數(shù)學(xué)生活化情境的創(chuàng)設(shè)可以實(shí)現(xiàn)“真實(shí)”化，對于一些數(shù)學(xué)問題可以通過多媒體視頻播放的方式創(chuàng)設(shè)生活化情境，讓學(xué)生通過觀看視頻轉(zhuǎn)化思維，從而理解透徹?cái)?shù)學(xué)問題.同時(shí)，對于一些較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)幾何圖形，教師可以通過專業(yè)化的制圖工具來呈現(xiàn)，讓學(xué)生在恰當(dāng)?shù)那榫诚骂I(lǐng)悟直觀的構(gòu)圖過程，鍛煉學(xué)生的立體思維能力.

2.組織人機(jī)互動(dòng)式數(shù)學(xué)游戲

高中數(shù)學(xué)智慧課堂的構(gòu)建離不開數(shù)學(xué)游戲，在游戲中學(xué)生可以充分體驗(yàn)到探究數(shù)學(xué)奧秘的樂趣，活躍課堂氛圍.但傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)游戲比較耗時(shí)耗力，課堂互動(dòng)比較散亂，如果教師協(xié)調(diào)不好還會影響教學(xué)效果.在智能化的支持下，高中數(shù)學(xué)課堂游戲可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，有助于啟發(fā)學(xué)生的智力，使互動(dòng)方式更加智能化.比如，為了鍛煉學(xué)生的解題能力和效率，教師可以通過智慧教育平臺中的“數(shù)學(xué)迷宮”游戲來組織智慧化游戲活動(dòng)，當(dāng)在平臺上提出數(shù)學(xué)問題之后，學(xué)生通過搶答快速解決問題，得出答案，計(jì)算機(jī)會自動(dòng)判斷答案是否正確，如果正確會自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到下一關(guān)，繼續(xù)完成下一關(guān)卡的問題任務(wù).在這個(gè)過程中學(xué)生的思維能力和解題速度得到了很好的鍛煉.這樣的智能化數(shù)學(xué)游戲活動(dòng)相比傳統(tǒng)線下游戲來說，學(xué)生與智能軟件高效完成了互動(dòng)，游戲平臺也自動(dòng)給出了游戲評判，不僅游戲效果好，而且讓數(shù)學(xué)知識以更為有趣且智能的游戲方式表現(xiàn)出來，更符合高中生的智力發(fā)展.

3.采用智能化分組合作學(xué)習(xí)

智能化數(shù)學(xué)軟件都具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)記憶和儲存功能，它會對學(xué)生的具體表現(xiàn)呈現(xiàn)出綜合分析圖，讓教師一目了然地了解學(xué)情.了解學(xué)情是組織分組合作學(xué)習(xí)的前提，因?yàn)槊つ糠纸M不僅會影響合作效果，而且會影響知識傳授效果.由于每名學(xué)生都是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，他們對數(shù)學(xué)學(xué)科的敏感度、學(xué)習(xí)力、轉(zhuǎn)化力都不同，所以教師需要對同一班組內(nèi)的學(xué)生進(jìn)行科學(xué)分層，科學(xué)分層的主要依據(jù)就是大數(shù)據(jù)對學(xué)情的分析，這樣才能方便教師有針對性地制訂活動(dòng)計(jì)劃.當(dāng)教師明確了學(xué)生層次之后，再組織分組合作學(xué)習(xí)時(shí)就可以按照“幫帶”原則，采用“同組異質(zhì)，異組同質(zhì)”的方式對學(xué)生進(jìn)行智能化分組，讓不同層次的學(xué)生都能在小組合作學(xué)習(xí)過程中得到數(shù)學(xué)能力的提升和知識的進(jìn)步，最大限度地拉低班組內(nèi)學(xué)生的層次，整體提升班級學(xué)生的數(shù)學(xué)成績.

4.采用線上實(shí)時(shí)評測手段

在傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，在教學(xué)環(huán)節(jié)教師很難完成對學(xué)生的實(shí)時(shí)評測.因?yàn)楦咧袛?shù)學(xué)課時(shí)很緊張，需要學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容多，教師需要充分利用課堂時(shí)間在高二下學(xué)期完成整個(gè)高中三年的數(shù)學(xué)課程內(nèi)容，這對于教師來說任務(wù)繁重，在這種教學(xué)壓力下教師很少再去關(guān)注課堂上的評測環(huán)節(jié)，大部分的評測都放在了課后訓(xùn)練以及高三的總復(fù)習(xí)階段.而在智能化支持下構(gòu)建的高中數(shù)學(xué)智慧課堂彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課堂測評的不足.教師在借助現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，教師可以用短短的幾分鐘時(shí)間專門針對新知進(jìn)行線上測評，學(xué)生邊聽課即可完成線上練習(xí)，線上平臺同時(shí)會對學(xué)生的練習(xí)給予評測，評測結(jié)果以很快的速度傳遞到教師端，教師通過評測結(jié)果判斷出學(xué)生對這一知識點(diǎn)的實(shí)際掌握情況.如果評測結(jié)果不佳，教師還可以做有針對性的知識補(bǔ)充，進(jìn)行查漏補(bǔ)缺；如果評測結(jié)果中上等，教師就可以按照教學(xué)計(jì)劃開展下一步教學(xué)任務(wù)，提高課堂教學(xué)效率.

（三）在課后線上+線下輔導(dǎo)，構(gòu)建智慧課堂

在課后階段，高中數(shù)學(xué)教師可以憑借智能化軟件分析學(xué)生課堂行為的相關(guān)數(shù)據(jù)，針對課堂教學(xué)過程中的薄弱點(diǎn)，從線上有針對性地為學(xué)生推送鞏固練習(xí)和個(gè)性化指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生在課后完成自主查漏補(bǔ)缺以及知識完善.在線下教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成自我反思的習(xí)慣，及時(shí)做好“錯(cuò)題集”的更新與整理，高效完成線下自主學(xué)習(xí).這樣在課后構(gòu)建起線上+線下結(jié)合的輔導(dǎo)模式，構(gòu)建起智慧化高中數(shù)學(xué)課堂.同時(shí)，針對學(xué)生的層次化，教師還可以分別布置線上作業(yè)和線下作業(yè)，線下作業(yè)以基礎(chǔ)類書寫計(jì)算作業(yè)為主，要求中低層次的學(xué)生必須完成；線上作業(yè)以相應(yīng)作業(yè)APP中的基礎(chǔ)類作業(yè)+拓展類作業(yè)，主要為中高層的學(xué)生設(shè)置，關(guān)于拓展類作業(yè)學(xué)生可以根據(jù)自己的情況自主選做.這樣設(shè)置的課后作業(yè)形式更符合學(xué)生的個(gè)性化知識需求.

結(jié) 語

總之，智慧課堂是致力于對學(xué)生智慧的培養(yǎng)，是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要課堂形態(tài).構(gòu)建高中數(shù)學(xué)智慧課堂，需要教師學(xué)會利用現(xiàn)代化智能教學(xué)工具輔助教學(xué)，改變傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的不足，在課前、課中和課后充分發(fā)揮智能化工具的大數(shù)據(jù)處理功能、線上互動(dòng)功能、圖像構(gòu)建功能等進(jìn)行學(xué)情準(zhǔn)確分析、立體化互動(dòng)交流、網(wǎng)絡(luò)資源高效利用、一體化家校合作以及實(shí)時(shí)教研，輔助師生備好課、上好課、做好輔導(dǎo)等，讓高中數(shù)學(xué)課堂更智慧.

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