智能時代高中數學智慧課堂教學模式的構建與思考

【摘要】智慧課堂是在傳統課堂教學的基礎上進行模式創新與變革，它彌補了傳統課堂上學情數據不準、互動單一、學生主體性不明顯等的不足，所以怎樣在智能時代下構建智慧課堂是擺在廣大學科教師面前的需要深入研究的課題.基于此，文章以高中數學教學為例，對智慧課堂的含義以及特征進行分析的基礎上，將傳統高中數學課堂教學與智慧課堂教學形成鮮明對比，并通過在課前、課中、課后的教學中實踐應用智能化工具，探索了構建高中數學智慧課堂的策略，供各位同仁參考.

【關鍵詞】高中數學；互聯網；智慧課堂；智能時代

隨著我國科學技術的不斷發展，教育數字化轉型成了我國教育改革發展的必然趨勢，推動著課堂教學的智能化.人工智能、大數據、5G網絡等技術在教育領域的廣泛應用，對廣大教師提出了新的要求，要求教師充分借助這些智能化平臺構建智慧課堂，推動課堂教學不斷創新和健康發展，完成傳統課堂的生態化重構.智慧課堂教學模式是“互聯網+教育”的主要課堂形態，是教育數字化轉型與發展的主要體現.作為高中數學教師，在智能化時代背景下如何在教學實踐中深入實施智慧課堂，充分利用現代化信息技術工具提高課堂教學效率是本文研究的重點.

一、智慧課堂概述

智慧課堂是繼“互聯網+教育”之后的新型教育術語，它是我國智慧教育的重要組成部分，是推動教育改革的主要體現.對于智慧課堂至今有很多專家學者進行過多方面的研究，有的認為智慧課堂是“在全新智慧教育理念指導下對翻轉課堂進一步的重塑和升級，是智慧教育的一種典型范例”；有的認為智慧課堂是“以互聯網思維為本位創新原有課堂教學理念、目標、流程和評價等環節，最終以變革課堂教學實現培育智慧人才”；還有的認為智慧課堂3.0是“利用新技術實現課堂、學習環境的創新，繼而推動學科教學創新，最終實現促進學生核心素養的發展.”基于這些理論基礎的研究和實踐，筆者認為，智慧課堂不單純指智能化課堂，更應該注重用現代化信息技術工具輔助教學發展學生的智力，所以智慧課堂應是集合了智能課堂和學生智力發展于一體的教學新樣態，它具有以下特征：

（一）學情分析準確化

智能化課堂具有互聯網大數據分析功能，實現了從線上到線下、從教師端到學生端的多層數據收集、分析、整理等智能化流程，通過計算機的處理形成科學、準確的數據信息，教師可以結合這些信息進行教、學、評，提高了課堂教學的綜合化、整體化.教師對這些信息的閱讀，可以有理有據地組織課堂活動、布置課后作業以及課前預習任務等，同時能對課時安排以及教學方法及時作出調整和優化，真正達到了“先學后教”.

（二）互動交流立體化

智慧課堂在互聯網的支持下為學生搭建了可以實現隨時隨地都能進行交流互動的立體化學習環境.在智慧課堂上學生是絕對自由的，他們可以在學校或者家里隨時都能向教師提出問題，教師也能隨時隨地為學生進行問題解答，提高學生解決問題的效率，提高互動效率.同時，教師還可以利用智能化工具為學生設置探究性任務，吸引對這一任務內容感興趣的學生主動參與進來，充分體現出學生的學習主體性和自主性，鍛煉學生掌握和提升知識技能的能力，促進學生個性化發展.

（三）資源利用豐富化

智慧化課堂以互聯網為依托，網絡資源豐富多樣，教師在備課時可以充分利用這些網絡資源來豐富課程設計，拓展課程資源；教師通過網絡相關教育平臺觀看課時教學視頻，學習其他教師的優質教學方法，并根據學情融合到自己的教學實踐中；教師還可以利用智能化工具錄制微課課件，豐富課堂教學資源，同時教師還可以將這些電子微課共享到學生學習平臺，學生通過觀看微課的方式鞏固課堂知識.在學生觀看的過程中，大數據會篩選出學生的知識薄弱點并在教師端形成知識圖譜，方便教師進行下一步的教學計劃.

（四）家校合作一體化

家校合作在智慧課堂上也可以形成便攜化、一體化的合作模式，家長只需要登錄學校指定的家長平臺相關軟件，如微信公眾號、校訊通、釘釘等就能及時查看和關注學生的學習情況、考試分數、作業完成度、課堂互動積極度等，在這些平臺上，這些數據會以更為直觀的柱形圖、表格等形式呈現出來，方便家長查閱.同時，在這些平臺上還專門設有家長建議欄目，家長可以隨時對教師和學校提出意見，這些意見會經過計算機的大數據匯總成為幾條重要意見，被教師和學校相關部分查閱，并作出相應的完善和提升.

（五）教研交流協同化

傳統課堂教學是教師教研與教學分離的，而在智慧化課堂上，教師的教研可以與課堂教學同時進行.因為，智能化工具在教師教學的過程中會實時對信息進行采集、抓取或篩選，如果發現問題可以第一時間反饋給教師，教師可以及時地進行教研分析，教師的教研活動更具有實時性.在智能技術支持下的高中數學教研活動，跨越了時間和空間的限制，改變了傳統的課標、教材、教法等方面延時研究的不足，轉化為了數字教材、精準備課、虛擬教研共同體等領域的研究，在課堂教學活動實踐數據生成的同時，完成教研活動，提高教研效率，為構建智慧課堂提供基礎.

二、傳統高中數學課堂教學的不足

（一）學情信息把握不準

在傳統高中數學課堂上，教師設計教學時大都是憑借自己的教學經驗來主觀判斷學情，但是現在普通高中學校以大班教學為主，教師很難對每名學生的學情做到精準掌握，所以常常以“一刀切”式的教學方式、作業方式、任務方式等來組織課堂教學，缺乏層次性和針對性，不利于學生個性化特長的發展，導致同一個班級中數學成績差距較大.

（二）互動形式單一

在傳統的高中數學課堂上，師生互動主要以教師提問、學生回答的方式為主，較少有學生和學生之間的交流與互動.而在課堂時間的限制下，教師較難通過簡單的提問互動來精確判斷學生是否對新知掌握扎實.同時，在有限的時間內，大部分時間以教師講課為主，學生記筆記、做練習，較少有學生和學生之間互動的機會，所以在傳統的高中數學課堂上互動形式較單一、單向.

（三）學生學習自主性不明顯

學生是學習的主體，在傳統高中數學課堂上，學生的主體性無法凸顯出來，教師較為重視如何將更多的知識傳授給學生，所以在課堂上主要采用灌輸的方式將數學概念、公式、例題等講了一遍又一遍，卻較少去關注和分析學生對知識的接受程度，學生的主體特征不明顯.

三、智能時代高中數學智慧課堂教學模式的構建策略

（一）在課前做好精致化備課，構建智慧課堂

備課是課前準備的主要內容，提前做好準備才能保證智慧課堂更高效、更智慧.在備課時，教師可以登錄專業的教學網站，在上面篩選出符合自己班級學情的教學課件，通過閱讀課件、聽教學視頻等的方式獲取信息，并進行歸納與整理，再結合本節課的教學任務，設計出科學化電子課件，作為課堂上進行教學的課件.同時，為了應對課堂各種問題，教師還可以制訂教學備選預案，方便教師在課堂上靈活地調整教學設計.同時，在備課時教師還會通過微課的方式來充盈課件內涵，并在學生上課之前將微課推送給學生，輔助學生高效預習，實現“先學后教”.比如，在教學“等比數列的前n項和”相關知識時，在備課中筆者專門用AI錄課工具錄制了微課，微課主題為“國際象棋發明者與國王的故事”，并提出相應的問題啟發學生通過預習完成思考和練習.同時筆者還將本節課教學課件共享到了學生學習平臺“云教育”，方便學生在預習時通過觀看課件來掌握本節課的重難點知識，并提前做好預習筆記.

（二）在課中設計多樣化活動，構建智慧課堂

課中是學生探究與教師引導的重要階段，在這個過程中教師需要結合智慧教育平臺進行授課，具體可以從以下活動方式展開：

1.用信息技術工具構建生活化數學情境

數學知識是與生活關系密切的學科，很多數學問題都是圍繞具體的生活現象、問題等提出的，但是數學課本教材中的生活化問題缺乏針對性，缺少相應的情境襯托，所以雖然問題題型中涉及了生活化內容，但起到的生活化啟示并不明顯，這就失去了數學生活化教學的目的.而在智能時代下，高中數學生活化情境的創設可以實現“真實”化，對于一些數學問題可以通過多媒體視頻播放的方式創設生活化情境，讓學生通過觀看視頻轉化思維，從而理解透徹數學問題.同時，對于一些較為復雜的數學幾何圖形，教師可以通過專業化的制圖工具來呈現，讓學生在恰當的情境下領悟直觀的構圖過程，鍛煉學生的立體思維能力.

2.組織人機互動式數學游戲

高中數學智慧課堂的構建離不開數學游戲，在游戲中學生可以充分體驗到探究數學奧秘的樂趣，活躍課堂氛圍.但傳統的高中數學游戲比較耗時耗力，課堂互動比較散亂，如果教師協調不好還會影響教學效果.在智能化的支持下，高中數學課堂游戲可以實現人機互動，有助于啟發學生的智力，使互動方式更加智能化.比如，為了鍛煉學生的解題能力和效率，教師可以通過智慧教育平臺中的“數學迷宮”游戲來組織智慧化游戲活動，當在平臺上提出數學問題之后，學生通過搶答快速解決問題，得出答案，計算機會自動判斷答案是否正確，如果正確會自動跳轉到下一關，繼續完成下一關卡的問題任務.在這個過程中學生的思維能力和解題速度得到了很好的鍛煉.這樣的智能化數學游戲活動相比傳統線下游戲來說，學生與智能軟件高效完成了互動，游戲平臺也自動給出了游戲評判，不僅游戲效果好，而且讓數學知識以更為有趣且智能的游戲方式表現出來，更符合高中生的智力發展.

3.采用智能化分組合作學習

智能化數學軟件都具有強大的數據記憶和儲存功能，它會對學生的具體表現呈現出綜合分析圖，讓教師一目了然地了解學情.了解學情是組織分組合作學習的前提，因為盲目分組不僅會影響合作效果，而且會影響知識傳授效果.由于每名學生都是一個獨立的個體，他們對數學學科的敏感度、學習力、轉化力都不同，所以教師需要對同一班組內的學生進行科學分層，科學分層的主要依據就是大數據對學情的分析，這樣才能方便教師有針對性地制訂活動計劃.當教師明確了學生層次之后，再組織分組合作學習時就可以按照“幫帶”原則，采用“同組異質，異組同質”的方式對學生進行智能化分組，讓不同層次的學生都能在小組合作學習過程中得到數學能力的提升和知識的進步，最大限度地拉低班組內學生的層次，整體提升班級學生的數學成績.

4.采用線上實時評測手段

在傳統的高中數學教學中，在教學環節教師很難完成對學生的實時評測.因為高中數學課時很緊張，需要學習的知識內容多，教師需要充分利用課堂時間在高二下學期完成整個高中三年的數學課程內容，這對于教師來說任務繁重，在這種教學壓力下教師很少再去關注課堂上的評測環節，大部分的評測都放在了課后訓練以及高三的總復習階段.而在智能化支持下構建的高中數學智慧課堂彌補了傳統課堂測評的不足.教師在借助現代信息技術進行課堂教學時，教師可以用短短的幾分鐘時間專門針對新知進行線上測評，學生邊聽課即可完成線上練習，線上平臺同時會對學生的練習給予評測，評測結果以很快的速度傳遞到教師端，教師通過評測結果判斷出學生對這一知識點的實際掌握情況.如果評測結果不佳，教師還可以做有針對性的知識補充，進行查漏補缺；如果評測結果中上等，教師就可以按照教學計劃開展下一步教學任務，提高課堂教學效率.

（三）在課后線上+線下輔導，構建智慧課堂

在課后階段，高中數學教師可以憑借智能化軟件分析學生課堂行為的相關數據，針對課堂教學過程中的薄弱點，從線上有針對性地為學生推送鞏固練習和個性化指導，促進學生在課后完成自主查漏補缺以及知識完善.在線下教師應引導學生養成自我反思的習慣，及時做好“錯題集”的更新與整理，高效完成線下自主學習.這樣在課后構建起線上+線下結合的輔導模式，構建起智慧化高中數學課堂.同時，針對學生的層次化，教師還可以分別布置線上作業和線下作業，線下作業以基礎類書寫計算作業為主，要求中低層次的學生必須完成；線上作業以相應作業APP中的基礎類作業+拓展類作業，主要為中高層的學生設置，關于拓展類作業學生可以根據自己的情況自主選做.這樣設置的課后作業形式更符合學生的個性化知識需求.

結 語

總之，智慧課堂是致力于對學生智慧的培養，是教育數字化轉型的主要課堂形態.構建高中數學智慧課堂，需要教師學會利用現代化智能教學工具輔助教學，改變傳統高中數學課堂教學的不足，在課前、課中和課后充分發揮智能化工具的大數據處理功能、線上互動功能、圖像構建功能等進行學情準確分析、立體化互動交流、網絡資源高效利用、一體化家校合作以及實時教研，輔助師生備好課、上好課、做好輔導等，讓高中數學課堂更智慧.

【參考文獻】

[1]沈俊峰.教育數字化轉型下的高中數學智慧課堂構建研究[J].試題與研究，2024（5）：81-83.

[2]林紅紅.基于智慧課堂的高中數學線上教學模式的探索與實踐[J].亞太教育，2023（24）：131-133.

[3]何悅.智慧課堂環境下高中數學個性化學習影響因素與實施路徑研究[D].延安大學，2023.

[4]劉燕.智慧教室環境下高中數學課堂教學的優化策略研究[J].高考，2023（2）：90-92.