基于“三新” 背景的高中數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建理論框架與教學(xué)實(shí)踐

作者簡(jiǎn)介：

潘東海（1978-），男，南寧市武鳴區(qū)高級(jí)中學(xué)。

蘇妍靜（1978-），女，南寧市武鳴區(qū)高級(jí)中學(xué)。

一、研究簡(jiǎn)介

（一）研究背景

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，教育領(lǐng)域面臨著深遠(yuǎn)變革。新課標(biāo)的頒布、新教材的推行以及新高考的實(shí)施，對(duì)高中數(shù)學(xué)教育提出了全新的要求。新課標(biāo)秉持素養(yǎng)導(dǎo)向理念，著重促進(jìn)學(xué)生的全方位發(fā)展；新教材在內(nèi)容和結(jié)構(gòu)上均做了大幅度調(diào)整，以更好地契合新課標(biāo)精神；新高考則更加側(cè)重于對(duì)學(xué)生綜合素養(yǎng)及能力的全面考查。在新課標(biāo)、新教材、新高考的“三新”背景下，傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式已難以適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)，構(gòu)建智慧課堂成為教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。

（二）研究意義

1.理論意義

通過(guò)探討“三新”背景下高中數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建的理論框架，豐富智慧課堂理論在高中數(shù)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究，為相關(guān)研究提供新的視角和思路[1]。

2.實(shí)踐意義

結(jié)合教學(xué)實(shí)踐提出智慧課堂實(shí)施策略，為高中數(shù)學(xué)教師提供具體的操作指南，以提升課堂教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

二、“三新”概述

（一）新課標(biāo)之新

新課標(biāo)是“三新”中的重要一環(huán)，其創(chuàng)新主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：其一，強(qiáng)調(diào)素養(yǎng)導(dǎo)向，明確提出了學(xué)生應(yīng)具備的核心素養(yǎng)體系；其二，從學(xué)科立場(chǎng)向教育立場(chǎng)轉(zhuǎn)變，注重學(xué)生的全面發(fā)展，而非單純的知識(shí)傳授；其三，對(duì)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，增加了學(xué)科實(shí)踐和跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

（二）新教材之新

新教材在內(nèi)容和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了全面調(diào)整，以更好地適應(yīng)新課標(biāo)要求。新教材突出了理科內(nèi)容的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性，注重科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，充分踐行“推動(dòng)教育、科技、人才三位一體協(xié)同發(fā)展”的現(xiàn)代教育理念。

（三）新高考（或新評(píng)價(jià)）之新

新高考（或新評(píng)價(jià)）是“三新”中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接關(guān)聯(lián)學(xué)生的升學(xué)和未來(lái)發(fā)展。新高考注重對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的考查，而不僅是單一知識(shí)點(diǎn)的掌握。在考試內(nèi)容上，新高考增加了開(kāi)放性、探究性和綜合性的題目，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考和探究學(xué)習(xí)[1]。

三、高中數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建的理論框架

（一）智慧課堂的定義及特性

智慧課堂指的是運(yùn)用新興技術(shù)打造的智能化、高效率的教學(xué)環(huán)境，依托“互聯(lián)網(wǎng) + ”與云計(jì)算等前沿信息技術(shù)，構(gòu)建以智能、高效為核心的現(xiàn)代教學(xué)空間。智慧課堂的核心在于運(yùn)用信息技術(shù)分析教學(xué)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)教育決策的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、評(píng)估反饋的即時(shí)響應(yīng)、交流互動(dòng)的多維度展開(kāi)和資源推送的智能匹配，營(yíng)造利于合作交流與知識(shí)建構(gòu)的學(xué)習(xí)氛圍。智慧課堂具備以下特性：

1.智能化管理

依托先進(jìn)信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)流程的智能化操控，如作業(yè)自動(dòng)批改、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋等。

2.個(gè)性化學(xué)習(xí)

針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)特質(zhì)與需求，提供定制化的學(xué)習(xí)資源與教學(xué)方案。

3.互動(dòng)性增強(qiáng)

加強(qiáng)師生間的互動(dòng)交流，通過(guò)線上研討、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方式，提升學(xué)生的參與度。

4.高效性教學(xué)

優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，提升教學(xué)效率，確保學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)獲取更多知識(shí)。

（二）高中數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建的理論支撐

1.建構(gòu)主義教學(xué)理論

建構(gòu)主義教學(xué)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是個(gè)體主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程。學(xué)生不是被動(dòng)地接受知識(shí)，而是基于自身經(jīng)驗(yàn)與認(rèn)知框架，主動(dòng)加工與建構(gòu)新知識(shí)。在高中數(shù)學(xué)智慧課堂中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究、協(xié)作學(xué)習(xí)，通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題來(lái)構(gòu)建數(shù)學(xué)知識(shí)體系[2]。

2.多元智能發(fā)展理論

多元智能發(fā)展理論認(rèn)為，人的智能具有多元性，涵蓋語(yǔ)言、邏輯一數(shù)學(xué)、空間、肢體一動(dòng)覺(jué)、音樂(lè)、人際、內(nèi)省、自然觀察等智能。在高中數(shù)學(xué)智慧課堂中，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生個(gè)體差異，根據(jù)學(xué)生智能特點(diǎn)，提供多樣化的學(xué)習(xí)資源與教學(xué)策略，以激發(fā)學(xué)生興趣與潛能。

3.信息技術(shù)與課程融合理論

信息技術(shù)與課程融合理論強(qiáng)調(diào)將信息技術(shù)有機(jī)融入課程教學(xué)中，變革教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、教與學(xué)方式以及師生互動(dòng)方式。在高中數(shù)學(xué)智慧課堂中，教師應(yīng)充分利用多媒體、電子白板、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)等信息技術(shù)手段，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，提升教學(xué)效果。

四、基于“三新”背景的高中數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建策略

（一）課前準(zhǔn)備階段

在課前準(zhǔn)備階段，教師應(yīng)依據(jù)新課標(biāo)及新教材，結(jié)合學(xué)生的具體情況，準(zhǔn)備具有針對(duì)性和實(shí)用性的教學(xué)資源，涵蓋教學(xué)PPT、微課短片、在線測(cè)試題等。教師還需進(jìn)行學(xué)情調(diào)研，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)能力等狀況，基于學(xué)情調(diào)研的結(jié)果，為學(xué)生定制個(gè)性化的預(yù)習(xí)引領(lǐng)計(jì)劃。譬如，針對(duì)基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生，教師可提供基礎(chǔ)知識(shí)的講解錄像和練習(xí)題；對(duì)于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，可提供拓展性的學(xué)習(xí)素材和思考題。通過(guò)預(yù)習(xí)引領(lǐng)，學(xué)生能夠提前熟知本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容及重難點(diǎn)，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

（二）課中教學(xué)階段

課中教學(xué)階段是實(shí)施智慧教學(xué)策略，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵階段。以下將從情境創(chuàng)設(shè)與問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、多媒體輔助教學(xué)以及個(gè)性化教學(xué)策略三個(gè)方面進(jìn)行深入闡述。

1.情境創(chuàng)設(shè)與問(wèn)題驅(qū)動(dòng)

教師應(yīng)緊密圍繞教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合生活實(shí)際，精心創(chuàng)設(shè)富有生活氣息和趣味性的教學(xué)情境，將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)融入具體的生活案例中，使學(xué)生在熟悉且有趣的情境中感受數(shù)學(xué)的魅力與實(shí)用性。

例如，在講授“函數(shù)的概念與性質(zhì)”時(shí)，教師可以構(gòu)建一個(gè)關(guān)于汽車行駛速度與時(shí)間關(guān)系的情境。首先，播放一段汽車行駛的錄像或動(dòng)畫(huà)，直觀展示速度與時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化，吸引學(xué)生的注意力。隨后，教師適時(shí)拋出第一個(gè)問(wèn)題：“如何描述汽車行駛速度與時(shí)間之間的關(guān)系呢？”這一問(wèn)題鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言，將實(shí)際情境抽象為數(shù)學(xué)表達(dá)式，初步接觸函數(shù)概念。緊接著，教師進(jìn)一步提問(wèn)：“假設(shè)汽車以恒定速度行駛，那么它的行駛距離與時(shí)間之間又存在怎樣的數(shù)學(xué)關(guān)系？”通過(guò)環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題鏈，引導(dǎo)學(xué)生逐步探究函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性等性質(zhì)，使他們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中深化對(duì)函數(shù)概念的理解[2]。

2.多媒體在教學(xué)中的輔助運(yùn)用

多媒體輔助教學(xué)作為高中數(shù)學(xué)智慧課堂的核心支撐，極大地拓展了教學(xué)方式，能使抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)更為直觀、生動(dòng)。教師可充分利用動(dòng)畫(huà)、圖片、音頻等多媒體元素，形象展示數(shù)學(xué)概念演繹和定理推導(dǎo)，降低學(xué)習(xí)難度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情［3]。

以“三角函數(shù)”知識(shí)點(diǎn)為例，一方面，教師可運(yùn)用動(dòng)畫(huà)技術(shù)，動(dòng)態(tài)展現(xiàn)正弦、余弦函數(shù)的圖象變化過(guò)程，直觀呈現(xiàn)函數(shù)的周期性及振幅特性，使學(xué)生形成對(duì)三角函數(shù)性質(zhì)的直觀認(rèn)知。另一方面，電子白板作為互動(dòng)式教學(xué)的得力助手，可實(shí)現(xiàn)即時(shí)標(biāo)注與講解，以互動(dòng)營(yíng)造良好的課堂氛圍。學(xué)生可直接在電子白板上提交答案或提出問(wèn)題，教師則迅速給予回應(yīng)與指導(dǎo)，從而構(gòu)建高效的師生互動(dòng)模式。

3.實(shí)施個(gè)性化教學(xué)方案

個(gè)性化教學(xué)方案是提升高中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)效果的關(guān)鍵因素。教師應(yīng)深入了解學(xué)生的個(gè)體差異和學(xué)習(xí)訴求，為學(xué)生提供貼合其需求的學(xué)習(xí)資源與教學(xué)策略，滿足他們多元化的學(xué)習(xí)需求。

例如，在講解“數(shù)列”時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和興趣點(diǎn)，為不同水平的學(xué)生設(shè)計(jì)不同難度的練習(xí)題。對(duì)于基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生，教師可以提供一系列基礎(chǔ)的等差數(shù)列和等比數(shù)列求和題目，幫助他們鞏固基本概念和計(jì)算方法；對(duì)于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，則可以提供涉及數(shù)列遞推關(guān)系、通項(xiàng)公式推導(dǎo)等更具挑戰(zhàn)性的內(nèi)容的拓展性題目，以激發(fā)他們的探究欲望和創(chuàng)新思維。

（三）課后鞏固與反饋階段

在課后復(fù)習(xí)與反饋環(huán)節(jié)，教師可依托在線學(xué)習(xí)平臺(tái)布置作業(yè)或開(kāi)展在線測(cè)驗(yàn)。線上作業(yè)與測(cè)驗(yàn)不僅便于學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)與自測(cè)，還能幫助教師實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度與效果。教師可根據(jù)學(xué)生的學(xué)業(yè)水平，設(shè)置分層作業(yè)與測(cè)驗(yàn)，以滿足不同學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。此外，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)反思與總結(jié)。學(xué)生可通過(guò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)回顧本節(jié)課的重點(diǎn)與難點(diǎn)，并總結(jié)自己的學(xué)習(xí)心得與體會(huì)。

五、高中數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建的教學(xué)實(shí)踐案例

（一）案例背景

以人教A版高中數(shù)學(xué)必修第一冊(cè)第三章“函數(shù)的概念與性質(zhì)”為例，分析教學(xué)實(shí)踐案例。本章節(jié)是高中數(shù)學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，旨在引導(dǎo)學(xué)生理解函數(shù)的概念和性質(zhì)，學(xué)會(huì)運(yùn)用函數(shù)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

（二）教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

1.課前準(zhǔn)備階段

教師基于新課標(biāo)和新教材要求，充分考慮學(xué)生實(shí)際情況，創(chuàng)制目標(biāo)明確、實(shí)用性強(qiáng)的教學(xué)材料，包括教學(xué)課件、微課視頻和在線測(cè)試題等。同時(shí)，借助教育云平臺(tái)整合優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和典型案例，豐富備課內(nèi)容。在學(xué)情調(diào)研方面，教師分析學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)能力，并據(jù)此制定個(gè)性化的預(yù)習(xí)引領(lǐng)計(jì)劃。具體而言：針對(duì)基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生，提供基礎(chǔ)知識(shí)講解的視頻和配套練習(xí)；對(duì)于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，提供拓展性的學(xué)習(xí)材料和思考題。

2.課中教學(xué)階段

（1）情境創(chuàng)設(shè)與問(wèn)題驅(qū)動(dòng)。教學(xué)中，教師精心創(chuàng)設(shè)了一個(gè)貼近學(xué)生生活實(shí)際的情境一一汽車行駛速度與時(shí)間的關(guān)系，以此作為引入函數(shù)概念的案例。通過(guò)播放汽車行駛的動(dòng)畫(huà)，學(xué)生直觀感受速度與時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)而對(duì)函數(shù)概念產(chǎn)生濃厚興趣。

在此基礎(chǔ)上，教師設(shè)計(jì)了一系列層次分明、具有探究性的問(wèn)題，如“如何用數(shù)學(xué)語(yǔ)言準(zhǔn)確描述汽車行駛速度與時(shí)間的關(guān)系？”“若汽車勻速行駛，行駛距離與時(shí)間之間存在怎樣的數(shù)學(xué)關(guān)系？”這些問(wèn)題可以引導(dǎo)學(xué)生逐步深入理解函數(shù)的概念和性質(zhì)，激發(fā)他們的邏輯思維和問(wèn)題解決能力。

（2）多媒體輔助教學(xué)。教師充分利用視頻等多媒體手段，將抽象的數(shù)學(xué)概念直觀化、生動(dòng)化。例如，在講解函數(shù)圖象變換時(shí)，教師利用動(dòng)畫(huà)動(dòng)態(tài)展示函數(shù)圖象隨參數(shù)變化的過(guò)程，幫助學(xué)生直觀理解平移、伸縮和對(duì)稱等變換規(guī)律。此外，教師還借助視頻演示函數(shù)概念的推導(dǎo)過(guò)程，讓學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)定理和公式的來(lái)源和意義。同時(shí)，教師在電子白板上實(shí)時(shí)演示解題步驟，并標(biāo)注重點(diǎn)難點(diǎn)，便于學(xué)生掌握知識(shí)[3]。

（3）個(gè)性化教學(xué)策略。教師密切關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異和學(xué)習(xí)需求，為每位學(xué)生量身定制個(gè)性化學(xué)習(xí)資源和教學(xué)方案。針對(duì)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的學(xué)生，教師給予更多關(guān)懷和指導(dǎo)，通過(guò)提供詳細(xì)的學(xué)習(xí)指引和訓(xùn)練題，幫助他們夯實(shí)基礎(chǔ)，提升解題能力。對(duì)于學(xué)習(xí)能力突出的學(xué)生，教師則提供更高難度的拓展性學(xué)習(xí)資料和思考題，以激發(fā)他們的探索精神和創(chuàng)新思維。

3.課后鞏固與反饋階段

（1）在線測(cè)試與作業(yè)布置。教師借助在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)布置作業(yè)并組織在線測(cè)驗(yàn)。作業(yè)與測(cè)驗(yàn)題緊扣本節(jié)課的核心知識(shí)和難點(diǎn)，且具有層次性、挑戰(zhàn)性。此外，教師利用在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)自動(dòng)批改作業(yè)和測(cè)驗(yàn)，迅速反饋學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺。

（2）學(xué)習(xí)反思與總結(jié)。學(xué)生通過(guò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容和重點(diǎn)難點(diǎn)，并總結(jié)學(xué)習(xí)心得。同時(shí)，教師組織小組討論和交流，讓學(xué)生分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和解題方法。

（三）教學(xué)效果分析

本次教學(xué)實(shí)踐表明，基于“三新”背景的高中數(shù)學(xué)智慧課堂具有顯著的教學(xué)效果。首先，情境創(chuàng)設(shè)與問(wèn)題驅(qū)動(dòng)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望；其次，多媒體輔助教學(xué)提升了學(xué)生的知識(shí)掌握水平和數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)；最后，在線測(cè)試與作業(yè)布置方便學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)和測(cè)試，提高了作業(yè)批改效率和反饋速度。這些措施體現(xiàn)了智慧課堂的實(shí)踐價(jià)值。

六、結(jié)論與展望

本文基于“三新”背景探討了高中數(shù)學(xué)智慧課堂的構(gòu)建理論框架與教學(xué)實(shí)踐。通過(guò)分析可以看出，智慧課堂的構(gòu)建對(duì)于提升高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)具有重要意義。未來(lái)，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和教育改革的深入推進(jìn)，高中數(shù)學(xué)智慧課堂的構(gòu)建將面臨更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。教師應(yīng)進(jìn)一步探索和創(chuàng)新智慧課堂的教學(xué)模式和教學(xué)手段，學(xué)校和教育部門應(yīng)加大對(duì)智慧課堂建設(shè)的投入和支持力度，為高中數(shù)學(xué)智慧課堂的構(gòu)建提供更好的環(huán)境和條件。

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