初中數學教學構建智慧課堂的方法探討

◎趙水琴

(武威第十九中學，甘肅 武威 733000)

隨著“互聯網+”發展計劃的提出，隨著5G、人工智能、大數據、云計算以及AR/VR等技術的快速發展，隨著移動學習終端設備在教育領域的應用和推廣，智慧課堂的構建逐漸成為教育領域的重要課題.在初中數學課程改革中，教師利用現代信息技術構建智慧課堂，毫無疑問會打破傳統課堂教學模式在時空上的局限，對教學實踐帶來深層次、大規模，甚至是革命性的改變.但是，智慧課堂的構建不是一朝一夕就能完成的，當前初中數學課堂教學中存在的問題依然是教師在探索智慧課堂建設道路上的阻礙，而教師也應該從問題著手，結合智慧課堂的特點和優勢探索實踐路徑.

一、智慧課堂

智慧課堂是課堂教學的一種高級形式，它是依托于網絡技術和云平臺所構建的智慧教學系統，也是近幾年大多數教師所采取的教學方式.相較于傳統課堂，智慧課堂的特點主要體現在以下幾點：聚焦難點并整合資源進行集中突破，能夠有效解決教學問題；能夠動態捕捉學生的學習結果和學習方式的數據，教師通過網絡技術掌握學生的學習情況，構建掌握學生學習情況的體系，并且建立學習畫像，實現準確教學，然后根據整體和個別學生的學習情況，進行教學方法的選擇和改進，根據具體情況制訂具體教學方案；在既能夠幫助教師節省教學時間，提高教學效率的同時幫助學生提高理解所學知識的能力，形成體驗式課堂.

基于智慧課堂的特點，其在初中數學教學實踐中必然會展現出顯著的優勢，并對解決當前傳統數學課堂中的種種弊端創造條件.

二、初中數學課堂教學中存在的問題

目前，在教育信息化的推動下，互聯網、大數據、云計算以及移動智能設備等逐漸進入初中數學課堂，并對課堂教學產生了深刻的影響.但是，傳統課堂教學模式所產生的影響依然是不可忽視的，這導致初中數學課堂教學依然存在諸多問題亟待解決.

具體表現為：第一，數學課程內容枯燥無趣味，教學資源共享難度大.雖然教師對于信息技術手段的應用十分青睞，但是，由于平臺的限制，教師可利用的課程資源十分有限，無法實現對課程內容的補充與拓展，導致學生對數學知識的學習缺乏興趣.第二，教學互動少，課堂效率低.在傳統的教學課堂中，教師進行課堂知識的講解，學生只需要通過傾聽來進行知識的接收.在初中階段，學生的自主意識逐漸發展，渴望在課堂學習中表現自己，但是機會不足，讓學生的學習動機受到抑制，從而導致課堂參與度不高.學生之間、師生之間的互動十分有限，有的教師為了節約課堂時間，干脆跳過互動環節，用單一的講解替代互動學習，學生在缺乏主動性的情況下，自然難以達到高效教學的目的.第三，因材施教缺乏條件，教師難以兼顧學生的層次差異.教學的目的就是要全體學生都能夠學習和掌握知識.但是學生個體的差異性，又讓面向學生的教學設計困難重重.教師為保證教學進度只能結合主觀經驗，為學生設計學習方案，而多數學生，尤其是中等生和學困生在簡單直接的無差異化教學中，無法獲得個性化的指導，因而也失去了不斷進步的動力.當然，一些教師會利用信息技術為學生提供差異化的方案，然而，教師無法對學生自主學習過程進行科學的管理，學生可能會沉迷在信息化環境中，而無法得到有效的規范和指導.第四，教學反饋不及時、不準確.教與學之間的互動和反饋是推動教學活動螺旋式發展的重要步驟.但是，由于課堂環境的限制、教師精力有限、學生不敢表達自我等因素的影響，在初中數學課堂上，教師難以及時準確地掌握學生的學習情況，而這在一定程度上也會導致教學方案的失真，從而影響實際效果.

三、初中數學教學構建智慧課堂的方法

綜合智慧課堂的優勢以及當前初中數學課堂教學中存在的問題，教師可以依托現代教育技術，從課前、課中以及課后三個環節對智慧課堂進行構建.

(一)課前精準備課，指導學生自主預習

課前預習是師生共同準備教學的重要環節.高效的課前預習對提高課堂教學質量有著重要的作用，傳統的課前預習并未受到應有的重視，課前預習的質量遲遲得不到有效提升.學生在課前預習階段由于缺乏有效的指導，未能掌握科學的預習方法，導致學生存在不知從何處著手預習的問題，嚴重打擊了學生課前預習的積極性.在智慧課堂中，數學教師要針對課前預習這一環節進行有效的改革和創新，通過運用先進的教學技術和手段，強化對學生課前預習的指導，提高學生課前預習的質量.在課前預習階段，師生的任務有著明確的分工，數學教師的職責是為學生推送預習資料，并通過學生自主學習的情況來了解學生對知識的掌握情況，為課堂教學提供信息依據.師生在課前通過線上互動能夠充分發揮各自的價值.教師根據學生的情況以及課程實踐需要整體設計教學方案，準備課堂教學材料，打好課前學習基礎.學生根據教師提出的預習要求進行自主學習，將不懂的、不會的地方進行記錄和反饋，提醒教師在進行教學時著重講解.

例如：在對學生講述“二元一次方程組”知識點的時候，教師首先得讓學生明確預習階段的學習目標，將學習目標進行細化，并上傳到學習平臺，供學生參考，讓學生在預習階段初步掌握二元一次方程組的解法，明白變量代換和換未知為已知的數學思想方法，使學生的課前預習更有方向性，提升線上學習的積極性.然后，教師利用專門的智慧課堂軟件，找到課堂活動模板，根據課程目標要求以及學生的興趣偏好制作課件.在制作課件時，教師可以從題庫中選擇我國經典數學著作《孫子算經》中“雞兔同籠”的問題“今有雞兔同籠，上有三十五頭，下有九十四足，問雞兔各幾何.”引導學生復習一元一次方程，為學生更好地理解代入消元法奠定基礎.接下來，教師可以從新的角度為學生提供解題思路，引入二元一次方程組，而為了讓不同層次的學生能夠獲得個性化的學習資料，教師可以開展分層教學.教師要求數學基礎較好、學習能力較強的學生嘗試根據一元一次方程的啟發給出答案；對于基礎較差、學習能力不足的學生則給出講解資料，學生一鍵點擊就可以調到講解界面，為學生細致呈現代入消元法解二元一次方程組的過程.最后，教師通過學生反饋的問題進行統計，從而實時獲得學生學習過程中的具體數據，精準掌握每個學生的學習進度和知識掌握情況，以此優化課堂教學設計，達到以學定教的目的.在此過程中，為了提高學生課前預習的效率，教師可以讓學生利用通信軟件組建學習小組，在小組合作中高質量地完成課前預習.因為學生單獨完成課前預習不僅耗時較長，還會存在無法完成預習任務的情況，而且學生單獨預習的氛圍也相對枯燥，沒有同學與教師的共同互動會嚴重降低學生的預習效率.所以，數學教師可以結合小組合作預習的需求，給學生設置預習任務，學生通過對任務的交流與探討來實現對舊知識的鞏固和新知識的預習，為課堂教學做好充足的準備.

(二)課堂精彩呈現，實現高效教學互動

在智慧課堂中，課堂教學的關鍵在于教學之間的互動.教師在這一環節的主要任務是利用教師端授課，引導全員互動，實時獲取答題數據.學生的主要任務是在學生端與學習資料進行互動，通過自主思考表達自己的觀點；與教師進行互動，在教師的組織下參與小組合作，與學生進行互動.在互動的過程中，教師需要注意自身引導者與輔助者的身份，重點是要引導學生積極地進行思考和互動，而不是讓學生按照自己的思維方式進行思考，不要對學生進行太大的限制，這樣不利于學生的發展.因此，教師需要合理運用先進的教學手段對課堂教學過程進行設計，這樣的教學設計打破了傳統課堂在時空上的限制，讓彼此之間的互動更加便捷、高效，人機互動、師生互動、小組合作等形式提高了課堂上的信息流動，提高了教師指導的準確度，激發了學生自主學習的熱情，同時形成了課堂教學數據.

(三)課后全面分析，強化知識鞏固吸收

課后指導是幫助學生鞏固知識學習，促進學生內化吸收的主要環節.在以往的初中數學教學中，學生的課后知識鞏固通常情況下都是教師給學生布置相應的課后作業，雖然也能起到一定的知識鞏固效果，但是無法有針對性地給學生進行全面指導，學生的課后知識鞏固效果不夠理想.在智慧課堂上，教師可以利用平臺整合課前、課堂學習數據，并根據數據給出的分析結果對學生進行準確定位，結合不同學生的實際學習情況，對班級的學生進行分層，然后在分層下發資源，不同層級的學生可以有針對性地選擇對應的學習資源，從而在自身學習基礎上有所提升，保障了學生的學習質量，也提高了學生學習的自信心，在此過程中，數學教師需要實時掌握學生的復習數據，而學生則通過在線答題進行在線反饋，提高學生課后自主學習的效率，幫助學生養成良好的學習習慣，使學生能夠主動利用在線課程資源查缺補漏，強化知識吸收.

例如：在“解二元一次方程組”的課后指導中，教師通過數據分析，發現一些學生在解答未知數系數不是1的方程組的出錯率較高，教師通過智能分析可以準確地解析出學生出錯的原因，了解學生對于哪些知識掌握的還不夠扎實，教師再根據錯題智能匹配相似題，為這些學生提供針對性的習題，引導學生補齊知識遺漏點.學生根據教師提供的課后習題進行在線作答，并對其中存在的問題進行在線提問，這時人工智能助教則會為學生提供習題講解，彌補教師不能及時輔導學習的缺陷，從而讓學生實現個性化學習，更好地掌握二元一次方程組的解答難點.對于一些問題人工智能不能給予準確的解答，學生還可以直接在線咨詢教師，或者與其他學生進行探討，在相互幫助、共同探討的過程中使學生學習中的問題得到解決.教師為了讓學生在課后學習中獲得更加豐富的學習資源，可以利用專門的軟件對課堂教學進行實時錄制，形成微課，并將知識點進行標記，體現學生在解答二元一次方程組時的易錯點.學生在課后學習中可以通過觀看微課進行針對性練習，對知識點進行重點把握，從而提高課后的學習效率.課堂錄制可以有效解決學生課堂教學中對知識吸收有限的問題，學生可以針對課堂教學中沒有聽懂或者因種種原因沒聽見的部分內容，進行反復觀看，進一步提升課堂教學的質量.最后，教師可以利用學生全過程的學習數據形成多維度學情分析，從而全面把握學情，制訂更加精準的教學方案.課后知識鞏固的過程也是學生對之前學習過程的反思與總結，教師也可以鼓勵學生針對學習過程提出相應的意見，為初中數學教學方法的優化和改革提供有效參考.

四、結束語

總之，在現代教育技術的支持下智慧課堂的構建已經成為教育改革的重要趨勢.當前初中數學課堂教學實踐中傳統課堂的影響依然根深蒂固，而要想形成智慧課堂，教師應該從課前、課中以及課后三個環節入手，加強教學組織與安排，讓師生依托教育平臺與信息技術，能夠實現精準、高效的互動交流，這樣才能提高智慧課堂的構建速度，推動初中數學課程的信息化改革.