智慧課堂環(huán)境下高中數(shù)學(xué)個性化分層教學(xué)策略研究

【基金項目】本文系2024年度漳州市教育裝備中心(漳州市電化教育館)教育信息技術(shù)研究“智慧教室環(huán)境下個性化學(xué)習(xí)研究\"課題(立項批準號：ZXK202420)成果。

【中圖分類號】G633.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2025)10-0160-03

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，智慧課堂作為一種新興的教學(xué)模式，正逐步改變著傳統(tǒng)的教學(xué)方式。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，個性化分層教學(xué)已成為提升教學(xué)質(zhì)量、滿足學(xué)生差異化需求的重要途徑。文章探討智慧課堂環(huán)境下高中數(shù)學(xué)個性化分層教學(xué)策略的實踐與應(yīng)用，通過分析智慧課堂的技術(shù)優(yōu)勢，結(jié)合具體教學(xué)案例，闡釋在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中實施個性化分層教學(xué)，以精準定位學(xué)生學(xué)習(xí)水平，優(yōu)化教學(xué)策略，匹配個性化學(xué)習(xí)資源，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效果，為高中數(shù)學(xué)教育改革提供新的視角。

一、智慧課堂環(huán)境下高中數(shù)學(xué)個性化分層教學(xué)的優(yōu)勢

（一)準定位，分層教學(xué)滿足個性需求

在智慧課堂環(huán)境下開展高中數(shù)學(xué)教學(xué)，“準定位，分層教學(xué)滿足個性需求\"優(yōu)勢顯著，我將從學(xué)生定位、分層教學(xué)及滿足需求等方面展開闡述。在智慧課堂中，借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，能全方位、精準地定位學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平。系統(tǒng)會記錄學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂上的答題時間、正確率以及在課后完成作業(yè)的時長、錯誤類型等多維度數(shù)據(jù)。例如，在學(xué)習(xí)人教版高中數(shù)學(xué)必修一“函數(shù)\"這一章節(jié)時，學(xué)生對函數(shù)單調(diào)性、奇偶性的判斷以及函數(shù)圖像繪制等知識點的答題情況，都會被智慧課堂完整采集。教師依此對不同層次的學(xué)生，實施分層教學(xué)。真正做到因材施教，讓每個學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中都能有所收獲，有所進步。

(二)動態(tài)調(diào)整，靈活策略適應(yīng)學(xué)習(xí)變化

在智慧課堂環(huán)境下開展高中數(shù)學(xué)教學(xué)，能夠借助其強大的數(shù)據(jù)分析功能，實現(xiàn)教學(xué)策略的動態(tài)調(diào)整，從而靈活適應(yīng)學(xué)生不斷變化的學(xué)習(xí)狀況，有效助力學(xué)生突破學(xué)習(xí)過程中的難點與瓶頸。從學(xué)生日常登錄數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)平臺的時間分布，到課堂互動環(huán)節(jié)中參與提問、搶答、小組討論的頻率與質(zhì)量，再到課后作業(yè)完成的時長、準確率以及錯誤類型的詳細記錄，甚至每次階段性數(shù)學(xué)測試的成績波動、各知識點得分情況等，這些海量的數(shù)據(jù)信息都被一一收集整合。在教學(xué)內(nèi)容方面，教師可以引人更多具有一定難度的綜合性題目，如將函數(shù)、導(dǎo)數(shù)與不等式相結(jié)合的題目，拓展學(xué)生的知識視野與解題思維；在教學(xué)方式上，組織小組合作探究活動，讓學(xué)生在交流討論中碰撞思維火花，共同探尋復(fù)雜問題的解決方案，提高學(xué)生知識遷移與綜合運用能力。而對于拓展層學(xué)生，當智慧課堂數(shù)據(jù)分析表明學(xué)生在數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維與實踐應(yīng)用能力方面有進一步提升需求時，教師可調(diào)整教學(xué)策略，激勵學(xué)生不斷挑戰(zhàn)自我，實現(xiàn)更高層次的學(xué)習(xí)發(fā)展。

(三)高效互動，個性輔導(dǎo)提升學(xué)習(xí)效能

智慧課堂利用多種信息化工具，極大地促進師生間的高效互動。在課堂上，教師通過智慧教學(xué)平臺，能夠?qū)崟r向?qū)W生推送多樣化的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)任務(wù)，如選擇題、填空題、解答題等。而學(xué)生利用手中的智能終端，迅速作答并提交答案；教師還依據(jù)智慧課堂收集的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，如作業(yè)完成情況、課堂表現(xiàn)、測試成績等，精準定位每個學(xué)生的學(xué)習(xí)薄弱點。對于基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生，在學(xué)習(xí)“立體幾何\"時，教師可借助智慧課堂平臺，為其推送針對性的微課視頻，詳細講解體積、表面積公式的推導(dǎo)過程及典型例題的解題步驟；對于學(xué)習(xí)能力較強、渴望進一步提升的學(xué)生，在學(xué)習(xí)“圓錐曲線\"時，教師可為其推薦拓展性學(xué)習(xí)資料。在課后輔導(dǎo)方面，學(xué)生在完成數(shù)學(xué)作業(yè)過程中遇到問題，可通過智能終端拍照上傳，向教師尋求幫助。教師只要登錄智慧課堂平臺，便能及時查看學(xué)生的問題，并以文字、語音或視頻的形式給予詳細解答。

二、基于智慧課堂環(huán)境高中數(shù)學(xué)個性化分層教學(xué)的策略

(一)精準評估，科學(xué)分層定制教學(xué)計劃

在智慧課堂環(huán)境與信息技術(shù)的深度融合下，針對使用人教版高中數(shù)學(xué)教材的教學(xué)實踐可以進一步細化分層教學(xué)策略。以人教版高中數(shù)學(xué)必修二中的“直線與圓的位置關(guān)系”為例，智慧課堂系統(tǒng)能夠精準捕捉學(xué)生在理解直線方程、圓的方程以及兩者位置關(guān)系判斷上的細微差異。通過大數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在基礎(chǔ)層面對直線斜率、截距概念的理解不夠透徹，導(dǎo)致在判斷直線與圓相交、相切、相離等位置關(guān)系時頻繁出錯。對于這部分基礎(chǔ)層學(xué)生，教師利用智慧課堂提供的豐富資源，如動態(tài)演示軟件，直觀展示直線繞某點旋轉(zhuǎn)與圓的位置關(guān)系變化，結(jié)合生活中的實例（如日出日落時太陽與地平線的位置關(guān)系)，加深學(xué)生的理解。對于提高層學(xué)生，在掌握直線與圓位置關(guān)系的基礎(chǔ)上，更渴望探索這些知識點在解決實際問題中的應(yīng)用。此時，教師可以利用智慧課堂平臺，引入如“海上導(dǎo)航中如何利用直線與圓的位置關(guān)系確定安全航行區(qū)域\"等實際問題，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實踐，通過小組合作，設(shè)計算法或程序模型來解決這些問題，不僅能提升學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力，也能增強學(xué)生解決實際問題的能力。而對于拓展層學(xué)生，教學(xué)內(nèi)容則進一步向深度和廣度拓展。教師結(jié)合信息技術(shù)，引人更復(fù)雜的幾何變換和解析幾何知識，如探討直線與圓在仿射變換下的性質(zhì)變化，或者引導(dǎo)學(xué)生研究圓錐曲線(作為圓的推廣)與直線的位置關(guān)系，甚至鼓勵學(xué)生探索這些幾何關(guān)系在計算機圖形學(xué)、機器人路徑規(guī)劃等領(lǐng)域的應(yīng)用。通過項目式學(xué)習(xí)，學(xué)生自主選擇研究課題，如“開發(fā)一個基于直線與圓位置關(guān)系的簡單游戲設(shè)計”，在完成項目的過程中，學(xué)生的創(chuàng)新思維、團隊合作能力和信息技術(shù)應(yīng)用能力得到提升。

(二)動態(tài)調(diào)整，靈活應(yīng)變優(yōu)化教學(xué)策略

在智慧課堂環(huán)境下實施高中數(shù)學(xué)個性化分層教學(xué)時，動態(tài)調(diào)整與靈活應(yīng)變策略扮演著至關(guān)重要的角色。該策略的核心在于，根據(jù)學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段所展現(xiàn)出的進步與挑戰(zhàn)，智慧課堂系統(tǒng)能夠?qū)崟r分析數(shù)據(jù)，為教師提供精準反饋，從而動態(tài)調(diào)整教學(xué)策略，確保分層教學(xué)始終與學(xué)生的實際需求保持高度一致。以人教版高中數(shù)學(xué)必修一中的“指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)\"章節(jié)為例，在系統(tǒng)初期，通過收集學(xué)生在預(yù)習(xí)階段對指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)基本概念的理解情況，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生(基礎(chǔ)層)在理解指數(shù)增長與對數(shù)衰減的概念上存在困難。針對該情況，教師迅速調(diào)整教學(xué)計劃，利用智慧課堂提供的動態(tài)演示工具，通過直觀的動畫展示指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)圖像的變化趨勢，結(jié)合生活中的實例（如細菌增長、復(fù)利計算等)，幫助學(xué)生建立直觀感受。隨著學(xué)習(xí)的深入，系統(tǒng)監(jiān)測到部分提高層學(xué)生在掌握基本概念后，對于指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)在實際問題中的應(yīng)用表現(xiàn)出濃厚興趣，但解題技巧尚待提升。于是，教師可以引入更多應(yīng)用題型，如“根據(jù)城市人口增長率預(yù)測未來人口數(shù)量\"“利用對數(shù)函數(shù)計算地震震級”等，鼓勵學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題。而對于拓展層學(xué)生，智慧課堂系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的深層次性質(zhì)（如函數(shù)的單調(diào)性、極值點、反函數(shù)等)表現(xiàn)出強烈探索欲望。教師因此設(shè)計更具挑戰(zhàn)性的研究項目，如“探究指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)在經(jīng)濟學(xué)模型中的應(yīng)用”，鼓勵學(xué)生自主查閱資料、建立數(shù)學(xué)模型，甚至利用編程軟件進行模擬分析。在此過程中，教師提供必要的指導(dǎo)與支持，幫助學(xué)生克服研究中的難點，培養(yǎng)其批判性思維和創(chuàng)新能力。智慧課堂環(huán)境下的動態(tài)調(diào)整策略并非一次性完成，而是伴隨著整個學(xué)習(xí)過程的持續(xù)進行。系統(tǒng)不斷收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，為教師提供實時反饋，使教師能夠靈活調(diào)整教學(xué)策略，確保分層教學(xué)始終貼合學(xué)生的實際需求，促進每位學(xué)生的個性化成長。動態(tài)調(diào)整與靈活應(yīng)變的教學(xué)策略，不僅提升教學(xué)效率，也極大地增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，為高中數(shù)學(xué)個性化分層教學(xué)提供有力支持。

(三)資源匹配，個性推送強化學(xué)習(xí)體驗

在智慧課堂環(huán)境下實施高中數(shù)學(xué)個性化分層教學(xué)時，利用信息技術(shù)的優(yōu)勢實現(xiàn)資源匹配與個性推送。智慧課堂系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平、興趣偏好以及學(xué)習(xí)目標，精準匹配并推送個性化的學(xué)習(xí)資源，從而極大地強化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，幫助學(xué)生在分層學(xué)習(xí)中取得最佳效果。以人教版高中數(shù)學(xué)必修三中的“概率與統(tǒng)計\"章節(jié)為例，智慧課堂系統(tǒng)首先通過收集和分析學(xué)生在預(yù)習(xí)階段的行為數(shù)據(jù)，如閱讀教材的時間、參與在線討論的頻率以及提出的疑問等，對學(xué)生的學(xué)習(xí)水平進行初步評估。隨后，系統(tǒng)會根據(jù)評估結(jié)果，為不同層次的學(xué)生推送個性化的學(xué)習(xí)資源。對于基礎(chǔ)層的學(xué)生，系統(tǒng)可能推送更多包含基礎(chǔ)概念和例題的資源，如詳細的概率定義解釋、頻率與概率的關(guān)系圖表以及一系列基礎(chǔ)概率計算題。這些資源旨在幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識，逐步建立對概率與統(tǒng)計的基本理解。對于提高層的學(xué)生，系統(tǒng)則可能推送更多包含進階知識和應(yīng)用實例的資源，如條件概率、獨立事件的概率計算，以及實際生活中概率應(yīng)用的案例分析。這些資源旨在提升學(xué)生的解題能力和知識遷移能力，幫助學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于更復(fù)雜的情境中。而對于拓展層的學(xué)生，系統(tǒng)則可能推送更多包含深度探究和創(chuàng)新思維的資源，如概率模型的建立與求解、統(tǒng)計推斷的方法與應(yīng)用以及概率與統(tǒng)計在科學(xué)研究中的前沿應(yīng)用。這些資源旨在激發(fā)學(xué)生的探索精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力。智慧課堂系統(tǒng)還會根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進展和反饋，動態(tài)調(diào)整推送的資源內(nèi)容，確保學(xué)生始終能夠獲得最適合自己的學(xué)習(xí)材料。

三、結(jié)語

智慧課堂環(huán)境下的高中數(shù)學(xué)個性化分層教學(xué)策略，充分利用了信息技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)水平的精準評估和分層，進而采取了針對性的教學(xué)策略和資源匹配。該教學(xué)模式不僅有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，還顯著提高教學(xué)效果，滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

參考文獻：

[1]高喜明.高中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)模式的構(gòu)建研究[J].中國新通信，2024，26(17):182-184.

[2]劉雪瑩.智能時代高中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)模式的構(gòu)建與思考[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2023(4):19-21+33 ：

[3]蔡輝，薛友才，王秀云.智慧教室環(huán)境下的個性化學(xué)習(xí)探究[J].安徽教育科研，2021(11):102-103.

[4]黃珊珊.依托智慧教室環(huán)境，推進學(xué)生個性化學(xué)習(xí)[J].新教師，2020(12):54-55.