基于核心素養導向的高中數學智慧課堂教學設計

傅藝珊

智慧課堂是以關注學生的學習過程，完善學生的人格成長，促進學生智能發展，提高綜合素質為目標的課堂形式，最終實現以提升學生核心素養、合作探究能力、綜合思維能力為指向的智慧發展.高中數學智慧課堂強調要讓學生站在學習的中心，建構創造性、智慧性、交互性的學習過程，促進師生情智交流，實現高中學生核心素養全面發展.

1 概念界定

廣義的智慧課堂從理念、技術和應用三個維度解析有關課堂教學理論與實踐問題，主要回答如何構建智慧課堂，以及在課堂教學實際中如何應用智慧課堂等基本問題.狹義講，智慧課堂指的是將高科技引入教學中，讓學生和教師共同發揮主觀能動性，集智慧于課堂中.智慧課堂的核心在于用最新的信息技術手段來變革和改進課堂教學，打造智能、高效的課堂，促進全體學生實現符合其個性化需求的成長和發展[1].

2 智慧課堂模式與傳統課堂模式的區別

在“教育信息化十年發展規劃（2011-2020）”與新高考的背景下，智慧課堂進入高中課堂改變傳統數學教學模式，特別是將技術與課堂緊密結合，形成一個高效學習環境，達到優質課堂效果[2]，踐行學科核心素養理念，靈活性和高效性更加突出.

2.1 教學方式

傳統教學是“先教后學”，教師是教學活動的主體.智慧課堂是從“學”開始，“以學定教”，學生是教學活動的發起者.傳統教學方式單一枯燥，大多使用“講授法+PPT”模式，PPT成為課堂教學的主要工具，數學課堂常變成了“影視圖片觀摩課”，教學信息一閃而過，無法根據學生的認知實際開展教學活動，學生易產生厭倦，教學效果不佳.智慧課堂從傳統的模式跳脫出來，以“任務”為驅動，師生共同探索發現，教師根據學生課前測評結果設計教學方案，針對性更強，高效完成教學任務.

2.2 教學工具

智慧課堂使用豐富的軟硬件，把教學工具和教學數據統一成教學整體.教師通過軟件平臺采集學生的各項學習數據，利用軟件系統分析學生在學習過程中產生的數據，及時反饋并設計教學方案，學生通過系統平臺測評了解不足，及時補缺補漏，教師在課堂教學中，運用授課軟件進行師生交流，幫助學生提高學習效率.

2.3 教學互動

傳統教學是“提問+回答”模式，缺乏良性的師生互動，教師無法全面掌握學情，基本采用經驗教學.智慧課堂可以進行師生、生生互動.教師通過平臺不僅可以進行全班大范圍互動，也能進行小范圍的小組討論，甚至是一對一互動.教師通過軟件工具可以指定學生回答，也可以隨機挑人，甚至設置搶答功能，極大地調動學生的積極性，活躍課堂氣氛，師生互動更加立體高效.

3 智慧課堂構建要求

智慧課堂在先進教學工具及高效數據平臺的幫助下，教師采取相應教學設計，指導學生完成教學活動.

3.1 多種技術工具使用

當今是移動信息時代，智慧課堂需要大量的軟硬件工具，如平板電腦、希沃一體機、希沃白板5、班級優化大師、希沃易課堂、遠程互動助手、希沃傳屏等.可以利用手機終端APP，幫助師生在手機上進行各項教學活動.

3.2 大數據分析

智慧課堂的開展需要一個能夠進行各項數據收集、比較、分析、反饋的數據平臺，如智學網、希沃易課堂等，教師可以課前推送預習資料，產生預習效果;課中互動，反饋課堂數據;課后可以生成完整的學情數據，用簡單實用的工具改變傳統教學方式，打造全員參與、互動生成的智慧課堂.

4 案例設計

根據智慧課堂的特點，借助教學平臺和教學軟件，以人教A版（2020）選擇性必修第一冊《橢圓及其標準方程》為例，芻議在智慧課堂教學中培養高中生數學核心素養的教學設計.

4.1 發布材料，動手操作，初識橢圓概念—一從直觀想象到數學抽象

教師在易課堂空間發布預習材料，有關“46P/Wirtanen”的彗星與神舟七號飛船的運行軌道材料，引導學生觀察想象，初步直觀感知橢圓圖形.然后安排學生動手在白紙上利用圖釘和細繩畫出鉛筆頭的軌跡，截圖上傳智學網，教師收集反饋.

設計意圖“情境與問題是數學概念形成和發展的土壤”.對學生來說，橢圓是一個新的圖形概念，如何激發學生的求知欲望，抽象出橢圓概念，是本節課的教學重點.教師課前發布材料任務，學生接收材料，預習、動手作圖，感知圖形的特征，初步形成對橢圓的直觀認識.通過“從感性上升到理性的思維過程”達成數學抽象思維，激發學生學習的興趣，為課堂教學做好鋪墊.

4.2 課堂反饋，新課探究，明確條件，感悟數形結合—從直觀想象到邏輯推理

教師在課堂上總結反饋預習效果，提出問題：“兩個定點和一條線段要滿足什么條件才能夠畫出一個橢圓”，并請一名學生利用GeoGebra軟件展示橢圓的畫圖過程，引導學生觀察橢圓的幾何特征，引出橢圓的定義：在平面內，到兩定點E，F的距離之和等于常數2a（2a>| F1F2|）的點M的軌跡叫做橢圓.這兩個定點叫做橢圓的焦點，兩焦點的距離叫做橢圓的焦距，記|F1F2|=2c.

教師追問：“當2a等于|F1F2 |時，點M的軌跡是什么？當2a小于|F1F2 |時，點M的軌跡又是什么？”引導學生在GeoGebra軟件中，改變2a的值，動手操作實驗，然后觀察分析，得出結論：“當2a等于| F1F2|時，點M的軌跡是線段F1F2;當2a小于|F1F2|時，點M的軌跡不存在”.

設計意圖本環節借助GeoGebra軟件，引導學生形成對橢圓概念的再認知，形成外顯特征與內隱性質之間的聯系.借助幾何直觀，理解橢圓概念中“常數大于焦距這個要求的必要性”，進而培養學生“形成重論據、有條理、合乎邏輯的思維品質和理性精神[3]”.

4.3 自主探究，形成理性思維，收獲新知識——從數學抽象到數學運算

設計意圖 橢圓的標準方程的推導，是本節課的難點，也是提升學生數學運算素養的良機.借助智慧課堂大數據分析，比較不同算法的優劣，進一步強調“算法”和“算理”的重要性.經歷橢圓方程的推導，有利于增強學生探究能力，感受嚴謹治學的精神，培養學生發現美、感受美，從而提升學生推理論證能力和數學運算素養.

師生活動2：教師利用希沃白板5發送練習1（圖1），學生利用智慧課堂反饋器作答，教師借助班級優化大師軟件（圖2）隨機挑人回答，并對其解答及時點評.

教師點評完練習1，繼續推送練習2，學生在練習本上作答，教師通過希沃助手把學生的解答拍照上傳到多媒體上（圖3），由學生講解思路，教師總結完善.教師繼續發布題1和題2，師生共同分析解題思路，教師利用白板板書解答過程.

題1平面內兩定點的距離為8，一個動點到這兩個定點的距離之和等于10，建立適當坐標系寫出動點的軌跡方程;

設計意圖本活動設計練習1中的4個方程，具有層次性，由易到難;對于練習2，教師投屏學生的解答，再由學生講解，通過師生交流、生生討論，得出解決問題的兩種思路與方法.通過分層教學，幫助不同層次學生理解和掌握橢圓的標準方程.然后從學生的認知理解水平出發，教師繼續發布題1和題2，通過設置“精致練習”[4]提升直觀想象、邏輯推理、數學運算素養.

4.4 反思總結，提升經驗，鞏固教學效果—一從邏輯推理到數學建模表示焦點在x軸上的橢圓？什么時候表示焦點在y軸上的橢圓？能表示圓嗎？”

設計意圖本環節教師引導學生歸納總結，落實“以生為本”教學理念，突出學生的主體地位，啟發引導學生從知識、方法和技能方面進行補充與完善，提高抽象概括能力、數學建模素養，再通過推送探究活動，激發學生學習興趣，提升數學學科素養[5]，為下節課的教學打下基礎.

5 智慧課堂的教學反思

智慧課堂能夠發掘學生的主觀能動性，提高學習興趣，讓學生在自身愛好中學習，通過“自主導學，組內研學，交流促學，反饋評學”的智慧課堂教學模式，突破傳統課堂的局限，“以問題為導向，以思維為主線，以能力為目標，以發展為方向”，讓學生在整個教學環節中主動參與探究知識的形成過程.教師充分認識到學生的心理特征和知識結構，激發學生的學習興趣和求知欲，將傳統的“知識立意”“能力立意”的教學觀念，轉變為“價值引領、素養導向、能力為重、知識為基”[6]，展現課堂生命力，讓課堂更精彩，效果更顯著.

參考文獻

[1]付琨，程紅祥，張國坤，實踐智慧課堂發展學生素養——關于曲靖一中利用智慧課堂發展學生素養的認識[J]，中學教學參考（下），2020（4）：1-3

[2]邢蘇，智慧課堂教學模式淺談[J].時代金融，2019 （33）：135-136

[3]章建躍，高中數學教材落實核心素養的幾點思考[J].課程·教材·教法，2016 （7）：44-49

[4]江智如，高中平面向量教學中的“精致練習”[J].福建中學數學，2016（1）：16-19

[5]中華人民共和國教育部制定，普通高中數學課程標準（2017年版）[s].北京：人民教育出版社，2018

[6]教育部考試中心，中國高考評價體系說明[M].北京：人民教育出版社，2019