智慧課堂環境下學生數學運算能力的培養探研

王奕

摘要：以智慧課堂為代表的新型教育模式借助大數據、物聯網等前沿科技蓬勃展開，充滿活力，推動了教育的個性化和智能化發展。智慧課堂環境下學生數學運算能力的培養，可采取以下教學策略：運用可視化教學、激發學生運算興趣，以生為本、增強學生愉悅運算體驗，培養學習習慣、引導學生進行規律性學習，選擇解題方法、培養學生邏輯思維能力，精準化教學、培養學生獨立運算能力，多元化互動、創設趣味學習環境，智慧化作業、加速數學思維成長，以推動和促進智慧課堂的順利展開，提高教學成效，提升學生數學運算能力。

關鍵詞：智慧課堂；小學數學；個性化；智能化；運算能力

中圖分類號：G623.5文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2024）09-0077-04

信息技術與教育的深度融合，促進了傳統教學的變革。智慧課堂作為一種新興的教學模式，以其靈活多樣的教學手段和個性化的學習方式引起師生的廣泛關注。它將先進的教育技術、信息技術與教學有機結合，實現了教育資源的共享，使教學活動變得更加便捷和高效。在數學教學中，智慧課堂不但為學生提供豐富的學習資源，而且為教師提供更多的教學輔助，能幫助教師更好地了解學生，實施個性化教學和針對性輔導。本文分析學生數學運算存在的問題，探討智慧課堂環境下學生數學運算能力培養策略，以提高教學成效，提升學生數學運算能力。

一、智慧課堂的內涵

智慧課堂不僅是現代教育技術的集大成，也是教學理念的集大成，二者緊密相連，有效且充滿智慧。智慧課堂內涵豐富，是新一代信息技術與教育教學深度融合的產物，包含信息技術、大數據、物聯網等新興技術的應用。這種深度融合不是簡單的疊加或置換，而是在教育教學中創造出價值，推動教育教學改革的深入[1]。智慧課堂的優勢在于其技術性和人文性的有機融合，使得教學活動更具有互動性、趣味性和實效性。智慧課堂以學生為中心，注重學生的人文關懷和個體化學習，能充分考慮學生的主觀能動性，體現出濃厚的人文氛圍。一是打破傳統教學的時空限制，實現教育資源的開放與共享。通過數字化技術，教師可以在課堂上充分利用多媒體教學，激發學生學習興趣。同時，學生可以借助網絡平臺進行在線學習，自主探索知識，理解和消化所學內容。這種融合，不僅能為學生提供更加靈活的學習方式，還能使學生擺脫傳統學習時空的限制。二是智慧課堂強調學生學習的主動性和個性化，提倡探究式學習和合作式學習，引導學生主動思考、積極探索，培養其解決問題的能力。三是在智慧課堂中，學生成為學習的主體，教師成為學生學習的引導者和促進者，改變學生被動接受知識的現狀。智慧課堂注重培養學生的創新意識和信息素養。在信息化時代，信息的獲取和處理能力已成為重要的核心素養。智慧課堂為學生提供豐富的信息資源和信息技術工具，能培養學生應用信息技術的能力，使學生更好地適應社會發展需要

二、學生數學運算存在的問題

1.學習興趣不高

數學運算較為枯燥，學生學習興趣不高，缺乏學習動力。常言道，興趣是最好的老師。學生數學學習興趣與運算能力的提升關系密切，這種關系在教育心理學領域被廣泛認可，其中包含一種基本的心理動態，即興趣能夠刺激和維持學習者的主動參與，促進學習者更深入地理解數學運算規則和方法，對數學運算能力培養具有積極影響。學生學習興趣不高，就會缺乏參與課堂教學活動的積極性，難以提升數學運算能力。

2.過度依賴記憶

在數學運算學習過程中，部分學生過度依賴記憶，習慣于死記硬背數學運算定律和運算法則，而不能對其進行靈活運用。這雖然能對運算產生積極影響，但從長遠發展來看，將會制約思維發展，影響數學學習。熟記數學運算定律和運算法則雖然必要，但還遠遠不夠，必須要學會靈活運用。

3.沒有良好習慣

學習習慣對學生數學運算能力的提升至關重要，其是在大量重復的實踐中形成的相對穩定的行為模式。現代技術為數學學習帶來前所未有的便利，也帶來新的挑戰。在智慧課堂環境下，個別學生過度依賴學習工具，如計算器、數學軟件等，沒有養成良好的學習習慣，缺乏獨立思考和動手操作的能力。

4.解題方法固化

在日常數學運算教學中，教師往往為了讓學生快速掌握某一種題型，就直接教給他們一種“固定”的解題方法。學生通過反復練習雖然能掌握運算思路，但面對稍有變化的題型時，就會感到手足無措，導致其在解題方法上的固化和不靈活，影響其數學運算能力的提升。

三、智慧課堂背景下培養學生數學運算能力的舉措

1.運用可視化教學，激發學生運算興趣

智慧課堂是數字化時代教學的特征，它以信息技術為基礎，將傳統教學與現代科技融為一體，為教育教學帶來全新的局面。在學生數學運算能力培養中，智慧課堂為教師提供了豐富多樣的教學資源，也為學生創造了更具個性化的學習環境。其中，作為智慧課堂的可視化教學通過視覺呈現數學運算過程，能激發學生的學習興趣和學習動力，有助于提升他們的數學運算能力[2]。教師應打破傳統教學的束縛，幫助學生從枯燥的文字中解脫出來，借助可視化教學中的圖像、動畫、視頻等視覺手段，將抽象的數學概念和運算過程形象直觀地呈現在學生面前，并讓學生通過觀看圖像和動畫，真實感知數學問題的解決過程，更好地理解數學運算的本質和規律，提高數學思維能力和邏輯推理能力。同時，可視化教學還能夠激發學生的好奇心和求知欲，使他們的學習過程變得更加主動和積極。以“兩位數乘兩位數”一課為例，為了讓學生對運算過程形成直觀認識，教師可采用可視化的方式呈現教學內容，引導學生參與到數學運算的過程中。在課程開始前，教師準備一段有關“兩位數乘兩位數”的視頻，在視頻中呈現具體的運算步驟和解題思路。例如，視頻中展示小明去超市買水彩筆，購買了20盒，每盒的價格為16元，教師可引導學生用視頻中給出的運算方法計算總價。在觀看視頻的過程中，學生可以互動，積極思考，自主解決數學運算難題。教師要引導學生深入思考，告知學生如何根據已有信息進行計算，并對學生進行鼓勵，增強學生學習的自信心。可視化教學不僅能讓學生深入理解數學運算的具體步驟，還能讓學生體會數學知識在實際生活中的應用價值，激發學生學習動機。

2.以生為本，增強學生愉悅運算體驗

3.培養學習習慣，引導學生進行規律性學習

習慣的養成對學生的學習態度和學習效果具有重要影響。良好的數學學習習慣可以使學生保持持久和穩定的學習動力，提升學生的數學學習興趣和效果。學生養成良好的數學學習習慣，如定時復習、認真解析、深入思考等，能有效提高數學運算能力。然而，養成良好的學習習慣并非一蹴而就，這需要教育者的科學方法和有效引導。在智慧課堂環境下，教師可利用現代教育技術引導學生養成良好的學習習慣。例如，教師可采用一些適應學生的學習方法，設置一些適應學生的學習任務，引導學生進行規律性學習，從而培養他們良好的數學學習習慣。

4.選擇解題方法，培養學生邏輯思維能力

在學生數學運算能力培養過程中，選擇解題方法的重要性不容忽視。這既是提高教學效率的迫切需求，也是優化學生數學認知能力的關鍵。解題方法在數學運算中不僅直接決定著學生解題的效率，還關乎學生邏輯思維能力的發展。以分類討論法為例，其倡導從不同角度審視問題，并依據問題的特性進行細分處理，形成全面深入的解決方案。這種方法在大幅度提高學生解題效率的同時，還可以有效培養他們的邏輯思維能力，讓他們在解決數學問題的過程中能夠較好地把握解題關鍵，尋找正確的解題思路。另外，解題方法的選擇還直接影響學生對數學理解的深度，對提高學生解題能力具有重要作用。例如，教師可利用實物操作來引導學生理解基礎運算，如使用算盤、積木等。這不僅能提升學生的計算速度，還能促進學生對數學規律的理解和應用，讓他們在實際操作中體驗到數學的魅力，深化他們對數學知識的理解和認知，從而使他們掌握解題方法。

5.精準化教學，培養學生獨立運算能力

精準化教學著眼于學生的個性差異和學習需求，通過設計個性化的教學方案來培養學生的獨立運算能力。在智慧課堂，教師要利用信息技術為學生提供個性化的指導，讓學生進行一些針對性的數學運算，激發學生自主學習的動力。精準化教學強調學生在數學運算過程中的自主選擇和主動參與，教師作為學生數學學習的引導者和組織者，在實施精準化教學之前必須要做好班級學生的摸底工作，全面了解學生的學習情況和數學運算水平，為學生量身定制合適的數學練習內容，使學生在適宜的學習環境下持續提高獨立運算能力。以“有括號的四則運算”教學為例，教師可以提前錄制微課視頻，以增強課堂教學的直觀性。微課視頻可包含所有類型的帶括號的四則混合運算綜合試題，涵蓋不同難度的運算方式。學生可根據自己的實際情況進行選擇，完成練習。同時，教師還要設計在線測評系統，通過在線測評適時掌握學生的運算速度和準確性，為后續的個性化教學提供參考，并通過測評結果將學生分為不同的層次，以更好地滿足學生個性化的學習需求。在實施精準化教學過程中，教師還要建立學生個性運算平臺，使其更好地服務于精準化教學。該平臺不僅要為學生提供簡單、普通、中等難度和較大難度的四則運算題目，還要為學生提供數學學習歷史記錄的查詢功能。在這個平臺上，學生擁有更多的自主權，既能根據自己的興趣和能力自主選擇合適的運算題目，還能察看自己的學習進步情況和改進方向。教師也可在這個平臺上察看學生的學習情況，找出學生在運算中容易出錯的地方，并進行針對性的講解和糾正。個性運算平臺還可根據學生的學習表現和實際情況，為學生智能化推薦相應的學習資料和輔助教材，幫助學生突破薄弱環節，強化難點訓練，提升學習效率。精準化教學在智慧課堂環境下成效顯著，能有效提高學生的數學運算能力和解題技巧。

6.多元化互動，創設趣味學習環境

在智慧課堂下，教師可根據學生的學習情況和興趣提供豐富多樣的數學運算資源，并借助智慧課堂技術，靈活運用視頻、動畫、電子作業等多樣化的教學手段創設富有趣味性和挑戰性的學習環境，讓學生能夠對數學運算產生持久的好奇心[4]。例如，教師可利用智慧課堂創設一個虛擬的數學游樂園。在這個數學游樂園內，有各種各樣的數學運算挑戰性題目和趣味性問題。當學生進入“智慧過山車”區域時，過山車的軌道上出現了不同的數字。學生需要根據規則進行加減乘除，運算出過山車的行駛“路程”。在“魔幻迷宮”區域，學生需要解決迷宮中的數學謎題，選擇正確的路徑走出迷宮。此外，還有“數獨樂園”和“數學拼圖”等區域，讓學生在游戲中體驗數學的趣味性與挑戰性。“數學游樂園”要注重多元化互動。學生在小組活動中既可以完成個人挑戰，也可以與其他同學競賽，相互切磋，共同解決問題。這類教學活動，能激發學生的競爭意識和求知欲望，調動學生參與游戲的積極性[5]。同時，在這個數學游樂園中，學生不再是被動接受知識的學習者，而是主動出擊的參與者和探究者。互動式游戲的寓教于樂過程，能提高學生的數學運算能力和解決問題的能力。從此，數學不再是枯燥無味的學科，而是充滿趣味和挑戰的“游戲”。

7.智慧化作業，促進學生數學思維發展

在智慧課堂模式中，數學運算教學不再局限于紙和筆，而是通過數字化工具將抽象的數學概念與生活實際相結合，為學生提供沉浸式的學習體驗[6]。其中，課后作業作為智慧課堂的核心環節，具備實時反饋、個性化調整等功能，有助于促進學生數學思維發展。以長方形和正方形的周長問題為例，在智慧化作業中，教師可給出一個關于“社區公園設計”的項目。在這個項目中，學生需要為一個新建的社區公園設計兩個面積相同、形狀不同的草坪，一個為長方形，一個為正方形。學生先使用平板電腦上的AR測量應用，測量現有的土地面積。確定面積后，再利用課堂上所學習到的數學知識，根據兩種形狀草坪的具體數據推導出它們的周長。完成計算后，學生可將自己的設計方案以視頻的方式記錄下來，以便在課堂中進行展示。在此過程中，教師要對學生的設計方案進行點評，并做到及時反饋。智慧化作業不僅能激發學生的學習興趣，還能鍛煉學生數學運算能力，讓數學知識與生活實際相結合，使學科知識更具有現實意義。

四、結語

智慧課堂作為數字化時代的寵兒，為學生數學運算能力的培養提供了許多科學的方法。在智慧課堂背景下，教師可以利用豐富的教育資源進行多元化的教學實踐，促進學生數學思維的發展，提高學生的運算技能。在培養學生數學運算能力的研究中，教師應進一步探索智慧課堂下學生數學運算能力培養的策略，充分發揮智慧課堂的優勢，結合科學認知和教育心理學等領域的研究成果，構建更加完善的培養模式，逐一驗證科學有效的教學方法，為智慧課堂下學生數學運算能力的培養提供支撐，推動數學教學的可持續發展。

參考文獻：

[1]任美蓉.小學數學教學中學生運算能力的培養策略研究[J].數學學習與研究，2023（24）：83-85.

[2]劉海萍.挖掘教材價值培育數學思維之花———小學數學教學中學生數學思維能力培養的策略[J].華夏教師，2020（19）：20-21.

[3]柳祖鐸.基于運算能力培養的小學數學教學策略芻議[J].學苑教育，2023（23）：14-16.

[4]吳彩鳳，馬曉娜.基于核心素養的小學數學運算教學設計———以“一元一次方程”練習課為例[J].林區教學，2020（08）：82-84.

[5]何正潔.芻議小學生數學運算能力的培養策略[J].基礎教育論壇， 2023（05）：29-31.

[6]楊玥.小學數學教學中提高學生運算能力的策略分析[J].數學學習與研究，2023（19）：65-67.

Exploring the Cultivation of Students Mathematical Calculation Ability in the Smart Classroom Environment

Wang Yi

（Li Gongpu Primary School， Wujin District， Changzhou City， Jiangsu Province， Changzhou 213161， China）

Abstract： The new education model represented by smart classrooms is flourishing with the help of cutting-edge technologies such as big data and the Internet of Things， full of vitality， and promoting the personalized and intelligent development of education. The cultivation of students mathematical calculation ability in the smart classroom environment can adopt the following teaching strategies： using visual teaching to stimulate students interest in calculation； putting students first and enhancing their joyful computing experience； cultivate study habits and guide students to engage in regular learning； choose problem-solving methods to cultivate students logical thinking abilities； precision teaching to cultivate students independent computing ability； diversified interaction， creating a fun learning environment； intelligent homework can accelerate the growth of mathematical thinking， promote and facilitate the smooth development of smart classrooms， improve teaching effectiveness， and enhance students mathematical calculation abilities.

Key words： smartclassroom；primaryschoolmathematics；personalization； intelligence；computationalability