智能教學軟件促進初中數學教與學改革的研究和實踐

鄧平

摘要：隨著信息化發展和“互聯網+”時代的來臨，基于大數據與人工智能的新技術新工具深刻改變著師生教與學的方式。教育部于2018年4月正式發布了《教育信息化2.0行動計劃》，積極落實推進“互聯網+”教育，堅持信息技術與教育教學深度融合的核心理念。

關鍵詞：智能教學軟件;初中數學;教與學改革;研究和實踐

中圖分類號：A 文獻標識碼：A 文章編號：（2021）-31-356

引言

目前，初中在教學信息化建設方面的軟硬件投入增多，為信息技術的應用提供了條件。但部分教師信息素養薄弱，對信息技術認知淺顯，使初中數學與信息技術整合存在深度不夠、方式單一的問題，難以形成合力，影響了初中數學教學實效性。就此，開展相關研究具有現實意義。

一、數學智能教學軟件

智能教學軟件是根據教學目標設計、表現特定的教學內容、反映一定教學策略的計算機智能教學程序，一般具備存儲、傳遞和演示教學信息、進行交互操作等功能。師生常用的面向數學學科的智能教學軟件有幾何畫板、希沃白板，還有近年推出的基于“互聯網+”大數據的一起中學、洋蔥數學、UMU互動學習平臺等。在2020年上半年線上教學期間，各類智能教學軟件及平臺得到了快速發展，進一步促進了教與學改革研究的實施。

二、智能教學軟件促進初中數學教與學改革的實踐

（一）應用幾何畫板繪制幾何圖形，充分展現數學知識內涵

通過幾何畫板所做出來的圖像是動態圖像，注重在運動的過程中保持幾何圖形元素之間存在的幾何關系。例如：在進行初中數學《二次函數》教學過程中，教師在針對頂點數學知識、開口方向數學知識、對稱軸數學知識等等進行講解的過程中，首先，應注重在黑板上將拋物線圖象繪畫出來，并且做到一邊繪畫一邊說明，系數A、B、C是否能夠影響到拋物線的形狀？在什么樣的影響情況之下學生對于數學知識的理解較為抽象或者是很難理解數學知識？而在此基礎上通過幾何畫板的應用就能夠更加清晰以及直觀容易地理解研究拋物線的圖象，在此過程中學生可以親自進行動手操作，這種情況下能夠使得學生的左腦功能以及右腦功能充分發揮出來，以此使得數學教學效果有效提高。另外，學生在繪制幾何圖形的過程中需要具備較強的想象能力以及推算能力，但是針對大多數處在初中學習階段的學生而言，幾何圖象在學生的腦中的輪廓都存在著較為模糊以及不夠清晰的現象，這種情況下使得幾何畫板繪制的精準性受到嚴重影響，而在應用幾何畫板進行幾何圖形的繪制過程中，能夠將幾何圖形軌跡的形成過程清晰并且形象地呈現出來，這種情況下能夠使得幾何圖形繪制教學活動更加直觀，更加方便學生理解以及學習，并且還十分有利于幫助學生構建數學模型，與此同時還能夠為學生形成數形結合思維能力奠定良好基礎。

（二）基于希沃白板的初中數學課堂教學推進策略

將希沃白板的各項常態化功能與課堂教學有效結合，形成了基于希沃白板的初中數學課堂教學推進五項策略。策略如下：一是在新知定義等教學中，利用蒙層、克隆、橡皮等授課工具助力生成性教學;二是在面積公式等教學中，利用幾何、形狀、尺規、公式編輯器等便捷工具提高教學的自由度;三是在圖形性質等教學中，利用函數、數學畫板等課件動畫工具提升知識的深廣度;四是在微課主導的教學中，利用課程視頻、題庫、數學小測等學科工具助力授課與練習;五是利用課堂活動功能設計分類、判斷、填空等練習環節，實現師生之間、生生之間、生板之間的三方互動;六是在教學的階段小結中，利用思維導圖工具將知識進行結構化、動態化呈現。

（三）綜合應用多媒體

多媒體是初中數學與信息技術融合的基本方式，為取得融合創新教學效果，建議初中數學教師綜合應用多媒體，拓展開發其功能。例如，在中考復習專題“規律探索”教學中，教師利用多媒體創設教學情境，直觀展示例題，引發學習興趣，組織學生主動思考學習。在創設情境時，教師通過多媒體播放描述數學家高斯小時候總結數學規律的動畫作品，既引出課堂重點，也使學生認識到數學的魅力，并以高斯為榜樣，鼓勵學生學習數學;在例題展示中，教師首先使用多媒體展示題目，組織學生進行思考與分析，再利用多媒體設備配置的實物投影儀展示若干名學生的答案，由學生逐一講解其解題思路，以直觀的形式組織學生分析數學問題，培養學生的思考能力。

（三）基于“大數據+人工智能”的初中數學精準教學策略

“大數據+人工智能”教學軟件為精準教學的實施提供了可行方案。基于一起中學提供的功能，形成了促進教師精準教學與學生個性化學習的五項策略。策略如下：一是借助對預習和前測的精準診斷功能，更科學合理地制定教學目標和安排教學內容;二是借助精準學情報告反饋課堂練習和小測的效果，幫助教師及時調整教學策略，做到有針對性地進行講評;三是借助智能閱卷評卷功能，生成精準考試報告，助力考試質量分析;四是通過布置精準高效的課后分層作業，助力學生查漏補缺，攻克薄弱知識點;五是借助錯題本及答題修煉功能，幫助學生精準定制并實施個性化學習。

結束語

在初中數學與信息技術的創新融合中，建議初中數學教師合理應用教學軟件、創新應用幾何畫板、綜合應用多媒體，加大信息技術開發深度，更好地為初中數學教學服務。

參考文獻

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