摘要:智慧課堂是實(shí)現(xiàn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主陣地,也是培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的重要途徑。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)用智慧課堂教學(xué)模式,能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)情數(shù)據(jù)不準(zhǔn)、師生互動(dòng)單一等不足,有助于提升數(shù)學(xué)教學(xué)效率。本文對(duì)高中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)進(jìn)行了研究。首先,分析了智慧課堂的特征和作用,隨后,探討了智能化工具在課前、課中及課后等環(huán)節(jié)的應(yīng)用策略。旨在通過(guò)充分發(fā)揮智能化工具對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的促進(jìn)作用,為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)提供助力。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);智慧課堂;教學(xué)策略
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2022年修訂)》指出,新時(shí)代的數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)堅(jiān)持反映時(shí)代要求,關(guān)注信息化環(huán)境下的教學(xué)改革,以此推進(jìn)人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變,發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。在此過(guò)程中,智慧課堂教學(xué)模式的應(yīng)用能夠充分發(fā)揮信息技術(shù)對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的促進(jìn)作用,轉(zhuǎn)變知識(shí)的呈現(xiàn)方式,為學(xué)生帶來(lái)優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。這不僅有助于提高教學(xué)質(zhì)量,還能激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,為后續(xù)數(shù)學(xué)教學(xué)的高效開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、智慧課堂教學(xué)的特點(diǎn)
(一)教學(xué)資源數(shù)字化
在智慧課堂模式下,教學(xué)資源類型不再局限于單一的紙質(zhì)教材,而是拓展到了電子書(shū)籍、網(wǎng)絡(luò)課程、模擬軟件等多種形式。這不僅可以拓寬學(xué)生的知識(shí)視野,還能擺脫時(shí)間、空間對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的限制,有利于學(xué)生隨時(shí)隨地完成學(xué)習(xí)[1]。同時(shí),數(shù)字化教學(xué)資源能夠輔助教師對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行靈活設(shè)計(jì),滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求,提高教學(xué)過(guò)程的有效性。
(二)教學(xué)互動(dòng)多元化
傳統(tǒng)的課堂模式大多采用“教師講,學(xué)生聽(tīng)”的單向教學(xué)模式,無(wú)法發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,從而使其容易對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵觸心理,不利于后續(xù)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的高效開(kāi)展[2]。而在智慧課堂教學(xué)模式下,學(xué)生可通過(guò)互動(dòng)軟件實(shí)時(shí)提出問(wèn)題,以便教師根據(jù)學(xué)生反饋及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,強(qiáng)化師生間的雙向互動(dòng),為學(xué)生的高效學(xué)習(xí)提供助力。
(三)學(xué)習(xí)路徑個(gè)性化
在智慧課堂教學(xué)模式下,每個(gè)學(xué)生都能根據(jù)自己的需求選擇適合自己的學(xué)習(xí)路徑,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)[3]。具體來(lái)說(shuō),教師可應(yīng)用數(shù)據(jù)分析軟件和智能推薦系統(tǒng),為學(xué)生推薦個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源,從而在幫助學(xué)生夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ)的同時(shí),針對(duì)學(xué)生的薄弱部位實(shí)施強(qiáng)化訓(xùn)練,全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。
二、高中數(shù)學(xué)智慧課堂建設(shè)的意義
(一)有助于提高教師的教學(xué)能力
在智慧課堂教學(xué)模式下,教師應(yīng)堅(jiān)持以生為本的原則,充分發(fā)揮自身的主導(dǎo)作用,一方面引導(dǎo)學(xué)生探析知識(shí)的形成過(guò)程,建構(gòu)完整的知識(shí)體系;另一方面則需深入分析教學(xué)重難點(diǎn)內(nèi)容,借助智能教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建學(xué)習(xí)情境,使學(xué)生主動(dòng)投入知識(shí)的探究過(guò)程,幫助學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣[4]。這就需要教師提高自身的教學(xué)組織能力,能夠通過(guò)多樣化的教學(xué)方式增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn),進(jìn)而為學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(二)有助于強(qiáng)化師生互動(dòng)
在智慧教學(xué)平臺(tái)的支持下,教師與學(xué)生之間的交流途徑愈發(fā)多元。教師既可以使用大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,還可以借助在線平臺(tái)為學(xué)生發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù),從而實(shí)現(xiàn)即時(shí)反饋和及時(shí)指導(dǎo)。同時(shí),教師還可以借助教學(xué)平臺(tái)持續(xù)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,合理調(diào)整教學(xué)節(jié)奏,讓學(xué)生在適合自己的節(jié)奏下進(jìn)行學(xué)習(xí),有助于強(qiáng)化師生互動(dòng),促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)的高效開(kāi)展。
(三)有助于提高學(xué)習(xí)積極性
高中生正處于思維活躍、好奇心旺盛的階段,他們渴望探索未知,對(duì)新鮮事物充滿興趣。因此,在智慧課堂教學(xué)模式下,教師應(yīng)充分利用這一特點(diǎn),設(shè)計(jì)富有創(chuàng)意和挑戰(zhàn)性的教學(xué)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。例如,教師可通過(guò)引入VR、AR等先進(jìn)技術(shù)優(yōu)化教學(xué)模式,將抽象的數(shù)學(xué)概念具象化,從而使學(xué)生在互動(dòng)體驗(yàn)中加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和記憶。
三、高中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)策略
(一)課前做好備課,構(gòu)建智慧課堂
備課是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。教師通過(guò)提前做好教學(xué)準(zhǔn)備,預(yù)測(cè)課堂教學(xué)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題,制定相應(yīng)的處理預(yù)案,有助于使智慧課堂教學(xué)得到高效開(kāi)展。具體來(lái)說(shuō),教師可在備課環(huán)節(jié),通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)搜索符合教學(xué)要求的課件、視頻等教學(xué)資源,并對(duì)獲得的資源進(jìn)行篩選、整理,制作符合教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生學(xué)情的優(yōu)質(zhì)教學(xué)課件,為數(shù)學(xué)教學(xué)的順利開(kāi)展提供指導(dǎo)。同時(shí),教師還需制定備選預(yù)案,從而應(yīng)對(duì)可能的突發(fā)情況,充分發(fā)揮智慧課堂教學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。
以湘教版必修第一冊(cè)“函數(shù)的概念與性質(zhì)”教學(xué)為例,本節(jié)課主要包括“函數(shù)的連續(xù)性”“函數(shù)的間斷點(diǎn)”“閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)”三個(gè)板塊。為增進(jìn)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解,教師可提前使用AI錄課工具制作微課,并在微課視頻中引入教學(xué)目標(biāo),指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。具體目標(biāo)內(nèi)容如下:第一,結(jié)合生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象,如溫度計(jì)讀數(shù)變化等,形象化體現(xiàn)函數(shù)的連續(xù)性;第二,借助動(dòng)畫軟件,演示圖像在某一點(diǎn)的突然變化,使學(xué)生直觀理解函數(shù)間斷點(diǎn)的含義;第三,設(shè)計(jì)互動(dòng)環(huán)節(jié),讓學(xué)生在教學(xué)平臺(tái)中討論自己對(duì)閉區(qū)間連續(xù)函數(shù)性質(zhì)的理解,針對(duì)討論結(jié)果給出反饋。同時(shí),教師還可以將視頻共享到“云教育”平臺(tái),讓學(xué)生通過(guò)觀看視頻,提前了解本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容,提高學(xué)習(xí)效果。
教師借助智能工具開(kāi)展備課,設(shè)計(jì)明確的教學(xué)目標(biāo),既能讓學(xué)生能夠?qū)Ρ竟?jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容有足夠的了解,還能讓學(xué)生在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,從而提高智慧課堂教學(xué)效率,為學(xué)生數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(二)設(shè)計(jì)多樣化教學(xué)活動(dòng),提高學(xué)習(xí)體驗(yàn)
在智慧課堂教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)需要,設(shè)計(jì)多樣化的教學(xué)活動(dòng),以激發(fā)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生的課堂參與度。其中,信息技術(shù)工具的應(yīng)用可輔助教師建構(gòu)生活化的教學(xué)情境,降低學(xué)生的知識(shí)理解難度。教師也可以通過(guò)人機(jī)互動(dòng),設(shè)計(jì)化數(shù)學(xué)游戲,或是開(kāi)展小組合作學(xué)習(xí),強(qiáng)化生生互動(dòng),以幫助學(xué)生將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái),促進(jìn)智慧課堂教學(xué)的高效開(kāi)展。
1.建構(gòu)生活情境,培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維
高中數(shù)學(xué)知識(shí)與學(xué)生生活存在緊密聯(lián)系,但教材中部分問(wèn)題的設(shè)置與生活的聯(lián)系相對(duì)不足,缺少相應(yīng)的情境襯托。這導(dǎo)致教師雖然重視生活化教學(xué)的應(yīng)用,但無(wú)法對(duì)學(xué)生起到啟示作用。而在智慧課堂教學(xué)背景下,教師可借助信息技術(shù)工具,如希沃白板、互動(dòng)式投影儀等,將原本抽象的數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)化成直觀的圖形、視頻、動(dòng)畫等,強(qiáng)化數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活間的聯(lián)系,從而增進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。
例如,在開(kāi)展湘教版必修第一冊(cè)“指數(shù)函數(shù)”教學(xué)時(shí),教師就可以利用希沃白板,向?qū)W生展示底數(shù)變化后的函數(shù)圖像變化,讓學(xué)生直觀感受函數(shù)的增長(zhǎng)趨勢(shì)及特點(diǎn)。隨后,教師可以聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)平臺(tái)中進(jìn)行討論、分析,梳理解題思路。問(wèn)題示例如下:“某地開(kāi)展植樹(shù)造林活動(dòng),假設(shè)當(dāng)前森林的面積為4畝,計(jì)劃每年種植一部分樹(shù)苗,且森林面積的增長(zhǎng)率不變,當(dāng)森林面積增長(zhǎng)至原來(lái)的3倍時(shí),需消耗10年的時(shí)間,求森林面積的年增長(zhǎng)率是多少?當(dāng)森林面積增長(zhǎng)到原來(lái)的倍時(shí),該地植樹(shù)造林已實(shí)施了多少年?”本題考查學(xué)生對(duì)指數(shù)函數(shù)的理解和應(yīng)用,需要學(xué)生借助指數(shù)函數(shù)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行深入思考,解決實(shí)際問(wèn)題。隨后,學(xué)生在學(xué)習(xí)平臺(tái)中上傳自己的答案:首先,設(shè)森林面積的年增長(zhǎng)率為x,根據(jù)題意可得a(1+x)10≥3a,得出x =31/10-1。其次,設(shè)該地植樹(shù)造林的執(zhí)行時(shí)間為n年,可得a(1+x)n≥a,而3n/10==31/2,解得n=5,證明該地植樹(shù)造林的實(shí)施時(shí)間為5年。
對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生,教師可進(jìn)一步補(bǔ)充問(wèn)題:“當(dāng)森林面積達(dá)到6a畝時(shí),需要實(shí)施植樹(shù)造林多少年?”解答本題需要學(xué)生拓展思維,進(jìn)一步運(yùn)用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),通過(guò)建立方程來(lái)求解。假設(shè)至少需要植樹(shù)造林的時(shí)間為m年,根據(jù)題意列方程a(1+x)m≥6a,解得3m/10≥6。因此,m/10≥log36=log32+log33≈1.63,得出m≥16.3,取整數(shù)為17。也就是說(shuō),當(dāng)森林面積達(dá)到6a畝時(shí),需要實(shí)施植樹(shù)造林17年。
由此,在數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)中,教師通過(guò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái),引導(dǎo)學(xué)生圍繞核心知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行討論分析,梳理思路,能夠增進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,促進(jìn)后續(xù)數(shù)學(xué)教學(xué)的高效開(kāi)展。
2.設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)游戲,活躍教學(xué)氛圍
開(kāi)展游戲化教學(xué)能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氛圍。但從以往的教學(xué)情況來(lái)看,部分教師對(duì)數(shù)學(xué)游戲教學(xué)的實(shí)施要點(diǎn)缺乏正確認(rèn)識(shí),不僅沒(méi)有發(fā)揮游戲?qū)虒W(xué)過(guò)程的促進(jìn)作用,還會(huì)導(dǎo)致課堂教學(xué)秩序愈發(fā)混亂,影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。而在智能化工具的支持下,教師可通過(guò)人機(jī)互動(dòng)組織開(kāi)展課堂游戲教學(xué),使師生及生生間的互動(dòng)更加智能。這不僅可以啟發(fā)學(xué)生智力,還能增強(qiáng)學(xué)生間的互動(dòng)關(guān)系。
例如,在開(kāi)展湘教版必修第二冊(cè)“平面向量及其應(yīng)用”教學(xué)時(shí),為了讓學(xué)生掌握向量的應(yīng)用,教師可借助希沃白板的游戲功能,設(shè)計(jì)“數(shù)學(xué)迷宮”這一游戲,組織智慧化游戲教學(xué)。具體來(lái)說(shuō),教師可先在平臺(tái)上給出簡(jiǎn)單的向量計(jì)算題目,如:“計(jì)算”或“已知非零向量 ,且,問(wèn)" 的單位向量" 是多少?”教師可通過(guò)這類簡(jiǎn)單的問(wèn)題考查學(xué)生對(duì)向量計(jì)算的掌握。當(dāng)學(xué)生完成解答后,平臺(tái)會(huì)自動(dòng)判定學(xué)生答案的正確與否,并引出難度更高、更具挑戰(zhàn)性的解題任務(wù),直至學(xué)生通關(guān)為止。
在此過(guò)程中,學(xué)生的思維能力得到了有效鍛煉,從而可為后續(xù)高中數(shù)學(xué)教學(xué)的高效開(kāi)展奠定良好的基礎(chǔ)。
3.智能化分組學(xué)習(xí),加強(qiáng)學(xué)生合作
智慧教學(xué)軟件具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)記憶及儲(chǔ)存功能,能夠根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)做出分析圖,有助于教師充分掌握班級(jí)學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況。同時(shí),教師也可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理分組,依據(jù)大數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的分析,確保所有小組的平均學(xué)習(xí)水平相當(dāng),并按照“同組異質(zhì)、異組同質(zhì)”的方式開(kāi)展合作教學(xué),從而最大程度地提升班級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)層次,為總體成績(jī)的提高奠定基礎(chǔ)。
以湘教版必修第二冊(cè)“用頻率估計(jì)概率”課程教學(xué)為例,本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)在于通過(guò)實(shí)例掌握概率的意義,了解隨機(jī)事件的不確定性,會(huì)用頻率估計(jì)概率。對(duì)此,教師首先可以利用智慧教育平臺(tái)的分組功能,將學(xué)生按照學(xué)習(xí)能力、興趣和需求進(jìn)行分組。鼓勵(lì)學(xué)生在小組內(nèi)部相互討論、合作分析,最后解決問(wèn)題。其次,教師基于教材內(nèi)容組織開(kāi)展合作實(shí)驗(yàn),如拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣,記錄正面朝上的次數(shù),并計(jì)算頻率,以此估計(jì)硬幣正面朝上的概率。在此過(guò)程中,教師還可以借助希沃白板等教學(xué)軟件,實(shí)時(shí)展示各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果,讓學(xué)生直觀地看到不同小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異,從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較和討論。通過(guò)教學(xué)軟件組織開(kāi)展高質(zhì)量的小組合作學(xué)習(xí),教師不僅能夠更有效地指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程,還能讓學(xué)生在合作學(xué)習(xí)過(guò)程中增進(jìn)對(duì)概率的理解與認(rèn)識(shí),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,促進(jìn)后續(xù)數(shù)學(xué)教學(xué)的高效開(kāi)展。
(三)線上線下相結(jié)合的作業(yè)模式,鞏固知識(shí)基礎(chǔ)
當(dāng)課程教學(xué)結(jié)束后,教師可通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)課堂教學(xué)過(guò)程進(jìn)行研究,分析學(xué)生學(xué)習(xí)中的薄弱點(diǎn),并在線上平臺(tái)中為學(xué)生推送有針對(duì)性的鞏固練習(xí)與個(gè)性化指導(dǎo),讓學(xué)生在課后自主進(jìn)行查漏補(bǔ)缺,完善知識(shí)結(jié)構(gòu)。同時(shí),教師還需在線下復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)幫助學(xué)生養(yǎng)成整理“錯(cuò)題集”的習(xí)慣,充分發(fā)揮線下復(fù)習(xí)的作用。進(jìn)而通過(guò)線上線下相結(jié)合的復(fù)習(xí)模式,構(gòu)建高效智慧課堂,為學(xué)生鞏固知識(shí)基礎(chǔ)提供保障。
例如,在開(kāi)展湘教版必修第二冊(cè)“復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算”課程教學(xué)時(shí),教師就可以在線上平臺(tái)中設(shè)置層次化的課后作業(yè):針對(duì)基礎(chǔ)一般的學(xué)生,可讓其完成簡(jiǎn)單的復(fù)數(shù)運(yùn)算,如“已知復(fù)數(shù)z=i+1,問(wèn)||=多少?”以此鞏固學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)運(yùn)算法則的掌握;針對(duì)基礎(chǔ)較好的學(xué)生,則可以設(shè)計(jì)綜合性問(wèn)題,考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。同時(shí),教師也可以將線上作業(yè)與線下作業(yè)結(jié)合起來(lái),并對(duì)作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行拓展,如“已知復(fù)數(shù)α滿足(2-i)α=3-4i,β=m-i,若|α+β|<2|α|,求m的取值范圍?!北绢}考查學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)求解與一元二次方程的掌握。為解答此題,學(xué)生先根據(jù)題意得出α=(3-4i)/(2-i)=2-i,得出α+β=2+m-2i。又因?yàn)閨α+β|<2|α|,得出(2+m)2+4<4(4+1),解得-6<m<2。
因此,教師通過(guò)合理規(guī)劃課后作業(yè)形式,促進(jìn)線上作業(yè)與線下作業(yè)的結(jié)合應(yīng)用,不僅能夠滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求,還能提升學(xué)生運(yùn)算求解的能力,增進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用與理解,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
四、結(jié)束語(yǔ)
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)對(duì)智能化工具在教育教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用加以重視,結(jié)合實(shí)際教學(xué)需要,建設(shè)智慧課堂,激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,為后續(xù)數(shù)學(xué)教學(xué)的高效開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。本文對(duì)高中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)進(jìn)行研究,通過(guò)探討智慧課堂教學(xué)的特點(diǎn)及重要性,提出了課前做好備課、設(shè)計(jì)多樣化教學(xué)活動(dòng)、線上線下相結(jié)合的作業(yè)設(shè)計(jì)等措施,以充分發(fā)揮智慧課堂的教學(xué)效果,并借助互聯(lián)網(wǎng)工具提高學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn),從而推進(jìn)教學(xué)改革的全面落實(shí),為學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
作者單位:徐柏林 甘肅省靜寧縣第一中學(xué)
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