基于“三新” 背景的高中數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建理論框架與教學(xué)實踐

作者簡介：

潘東海（1978-），男，南寧市武鳴區(qū)高級中學(xué)。

蘇妍靜（1978-），女，南寧市武鳴區(qū)高級中學(xué)。

一、研究簡介

（一）研究背景

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，教育領(lǐng)域面臨著深遠變革。新課標(biāo)的頒布、新教材的推行以及新高考的實施，對高中數(shù)學(xué)教育提出了全新的要求。新課標(biāo)秉持素養(yǎng)導(dǎo)向理念，著重促進學(xué)生的全方位發(fā)展；新教材在內(nèi)容和結(jié)構(gòu)上均做了大幅度調(diào)整，以更好地契合新課標(biāo)精神；新高考則更加側(cè)重于對學(xué)生綜合素養(yǎng)及能力的全面考查。在新課標(biāo)、新教材、新高考的“三新”背景下，傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式已難以適應(yīng)當(dāng)前形勢，構(gòu)建智慧課堂成為教育發(fā)展的必然趨勢。

（二）研究意義

1.理論意義

通過探討“三新”背景下高中數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建的理論框架，豐富智慧課堂理論在高中數(shù)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究，為相關(guān)研究提供新的視角和思路[1]。

2.實踐意義

結(jié)合教學(xué)實踐提出智慧課堂實施策略，為高中數(shù)學(xué)教師提供具體的操作指南，以提升課堂教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

二、“三新”概述

（一）新課標(biāo)之新

新課標(biāo)是“三新”中的重要一環(huán)，其創(chuàng)新主要體現(xiàn)在三個方面：其一，強調(diào)素養(yǎng)導(dǎo)向，明確提出了學(xué)生應(yīng)具備的核心素養(yǎng)體系；其二，從學(xué)科立場向教育立場轉(zhuǎn)變，注重學(xué)生的全面發(fā)展，而非單純的知識傳授；其三，對課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，增加了學(xué)科實踐和跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。

（二）新教材之新

新教材在內(nèi)容和結(jié)構(gòu)上進行了全面調(diào)整，以更好地適應(yīng)新課標(biāo)要求。新教材突出了理科內(nèi)容的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性，注重科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，充分踐行“推動教育、科技、人才三位一體協(xié)同發(fā)展”的現(xiàn)代教育理念。

（三）新高考（或新評價）之新

新高考（或新評價）是“三新”中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接關(guān)聯(lián)學(xué)生的升學(xué)和未來發(fā)展。新高考注重對學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的考查，而不僅是單一知識點的掌握。在考試內(nèi)容上，新高考增加了開放性、探究性和綜合性的題目，鼓勵學(xué)生主動思考和探究學(xué)習(xí)[1]。

三、高中數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建的理論框架

（一）智慧課堂的定義及特性

智慧課堂指的是運用新興技術(shù)打造的智能化、高效率的教學(xué)環(huán)境，依托“互聯(lián)網(wǎng) + ”與云計算等前沿信息技術(shù)，構(gòu)建以智能、高效為核心的現(xiàn)代教學(xué)空間。智慧課堂的核心在于運用信息技術(shù)分析教學(xué)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)教育決策的數(shù)據(jù)驅(qū)動、評估反饋的即時響應(yīng)、交流互動的多維度展開和資源推送的智能匹配，營造利于合作交流與知識建構(gòu)的學(xué)習(xí)氛圍。智慧課堂具備以下特性：

1.智能化管理

依托先進信息技術(shù)，實現(xiàn)教學(xué)流程的智能化操控，如作業(yè)自動批改、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)實時反饋等。

2.個性化學(xué)習(xí)

針對學(xué)生的學(xué)習(xí)特質(zhì)與需求，提供定制化的學(xué)習(xí)資源與教學(xué)方案。

3.互動性增強

加強師生間的互動交流，通過線上研討、團隊協(xié)作等方式，提升學(xué)生的參與度。

4.高效性教學(xué)

優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，提升教學(xué)效率，確保學(xué)生在有限時間內(nèi)獲取更多知識。

（二）高中數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建的理論支撐

1.建構(gòu)主義教學(xué)理論

建構(gòu)主義教學(xué)理論認為，學(xué)習(xí)是個體主動建構(gòu)知識的過程。學(xué)生不是被動地接受知識，而是基于自身經(jīng)驗與認知框架，主動加工與建構(gòu)新知識。在高中數(shù)學(xué)智慧課堂中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動探究、協(xié)作學(xué)習(xí)，通過解決實際問題來構(gòu)建數(shù)學(xué)知識體系[2]。

2.多元智能發(fā)展理論

多元智能發(fā)展理論認為，人的智能具有多元性，涵蓋語言、邏輯一數(shù)學(xué)、空間、肢體一動覺、音樂、人際、內(nèi)省、自然觀察等智能。在高中數(shù)學(xué)智慧課堂中，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生個體差異，根據(jù)學(xué)生智能特點，提供多樣化的學(xué)習(xí)資源與教學(xué)策略，以激發(fā)學(xué)生興趣與潛能。

3.信息技術(shù)與課程融合理論

信息技術(shù)與課程融合理論強調(diào)將信息技術(shù)有機融入課程教學(xué)中，變革教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、教與學(xué)方式以及師生互動方式。在高中數(shù)學(xué)智慧課堂中，教師應(yīng)充分利用多媒體、電子白板、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺等信息技術(shù)手段，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，提升教學(xué)效果。

四、基于“三新”背景的高中數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建策略

（一）課前準(zhǔn)備階段

在課前準(zhǔn)備階段，教師應(yīng)依據(jù)新課標(biāo)及新教材，結(jié)合學(xué)生的具體情況，準(zhǔn)備具有針對性和實用性的教學(xué)資源，涵蓋教學(xué)PPT、微課短片、在線測試題等。教師還需進行學(xué)情調(diào)研，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)能力等狀況，基于學(xué)情調(diào)研的結(jié)果，為學(xué)生定制個性化的預(yù)習(xí)引領(lǐng)計劃。譬如，針對基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生，教師可提供基礎(chǔ)知識的講解錄像和練習(xí)題；對于學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，可提供拓展性的學(xué)習(xí)素材和思考題。通過預(yù)習(xí)引領(lǐng)，學(xué)生能夠提前熟知本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容及重難點，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

（二）課中教學(xué)階段

課中教學(xué)階段是實施智慧教學(xué)策略，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵階段。以下將從情境創(chuàng)設(shè)與問題驅(qū)動、多媒體輔助教學(xué)以及個性化教學(xué)策略三個方面進行深入闡述。

1.情境創(chuàng)設(shè)與問題驅(qū)動

教師應(yīng)緊密圍繞教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合生活實際，精心創(chuàng)設(shè)富有生活氣息和趣味性的教學(xué)情境，將抽象的數(shù)學(xué)知識融入具體的生活案例中，使學(xué)生在熟悉且有趣的情境中感受數(shù)學(xué)的魅力與實用性。

例如，在講授“函數(shù)的概念與性質(zhì)”時，教師可以構(gòu)建一個關(guān)于汽車行駛速度與時間關(guān)系的情境。首先，播放一段汽車行駛的錄像或動畫，直觀展示速度與時間的動態(tài)變化，吸引學(xué)生的注意力。隨后，教師適時拋出第一個問題：“如何描述汽車行駛速度與時間之間的關(guān)系呢？”這一問題鼓勵學(xué)生運用數(shù)學(xué)語言，將實際情境抽象為數(shù)學(xué)表達式，初步接觸函數(shù)概念。緊接著，教師進一步提問：“假設(shè)汽車以恒定速度行駛，那么它的行駛距離與時間之間又存在怎樣的數(shù)學(xué)關(guān)系？”通過環(huán)環(huán)相扣的問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生逐步探究函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性等性質(zhì)，使他們在解決實際問題的過程中深化對函數(shù)概念的理解[2]。

2.多媒體在教學(xué)中的輔助運用

多媒體輔助教學(xué)作為高中數(shù)學(xué)智慧課堂的核心支撐，極大地拓展了教學(xué)方式，能使抽象的數(shù)學(xué)知識更為直觀、生動。教師可充分利用動畫、圖片、音頻等多媒體元素，形象展示數(shù)學(xué)概念演繹和定理推導(dǎo)，降低學(xué)習(xí)難度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情［3]。

以“三角函數(shù)”知識點為例，一方面，教師可運用動畫技術(shù)，動態(tài)展現(xiàn)正弦、余弦函數(shù)的圖象變化過程，直觀呈現(xiàn)函數(shù)的周期性及振幅特性，使學(xué)生形成對三角函數(shù)性質(zhì)的直觀認知。另一方面，電子白板作為互動式教學(xué)的得力助手，可實現(xiàn)即時標(biāo)注與講解，以互動營造良好的課堂氛圍。學(xué)生可直接在電子白板上提交答案或提出問題，教師則迅速給予回應(yīng)與指導(dǎo)，從而構(gòu)建高效的師生互動模式。

3.實施個性化教學(xué)方案

個性化教學(xué)方案是提升高中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)效果的關(guān)鍵因素。教師應(yīng)深入了解學(xué)生的個體差異和學(xué)習(xí)訴求，為學(xué)生提供貼合其需求的學(xué)習(xí)資源與教學(xué)策略，滿足他們多元化的學(xué)習(xí)需求。

例如，在講解“數(shù)列”時，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和興趣點，為不同水平的學(xué)生設(shè)計不同難度的練習(xí)題。對于基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生，教師可以提供一系列基礎(chǔ)的等差數(shù)列和等比數(shù)列求和題目，幫助他們鞏固基本概念和計算方法；對于學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，則可以提供涉及數(shù)列遞推關(guān)系、通項公式推導(dǎo)等更具挑戰(zhàn)性的內(nèi)容的拓展性題目，以激發(fā)他們的探究欲望和創(chuàng)新思維。

（三）課后鞏固與反饋階段

在課后復(fù)習(xí)與反饋環(huán)節(jié)，教師可依托在線學(xué)習(xí)平臺布置作業(yè)或開展在線測驗。線上作業(yè)與測驗不僅便于學(xué)生隨時隨地進行學(xué)習(xí)與自測，還能幫助教師實時監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)進度與效果。教師可根據(jù)學(xué)生的學(xué)業(yè)水平，設(shè)置分層作業(yè)與測驗，以滿足不同學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。此外，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)習(xí)反思與總結(jié)。學(xué)生可通過在線學(xué)習(xí)平臺回顧本節(jié)課的重點與難點，并總結(jié)自己的學(xué)習(xí)心得與體會。

五、高中數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建的教學(xué)實踐案例

（一）案例背景

以人教A版高中數(shù)學(xué)必修第一冊第三章“函數(shù)的概念與性質(zhì)”為例，分析教學(xué)實踐案例。本章節(jié)是高中數(shù)學(xué)的重點內(nèi)容之一，旨在引導(dǎo)學(xué)生理解函數(shù)的概念和性質(zhì)，學(xué)會運用函數(shù)知識解決實際問題。

（二）教學(xué)設(shè)計與實施

1.課前準(zhǔn)備階段

教師基于新課標(biāo)和新教材要求，充分考慮學(xué)生實際情況，創(chuàng)制目標(biāo)明確、實用性強的教學(xué)材料，包括教學(xué)課件、微課視頻和在線測試題等。同時，借助教育云平臺整合優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和典型案例，豐富備課內(nèi)容。在學(xué)情調(diào)研方面，教師分析學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)能力，并據(jù)此制定個性化的預(yù)習(xí)引領(lǐng)計劃。具體而言：針對基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生，提供基礎(chǔ)知識講解的視頻和配套練習(xí)；對于學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，提供拓展性的學(xué)習(xí)材料和思考題。

2.課中教學(xué)階段

（1）情境創(chuàng)設(shè)與問題驅(qū)動。教學(xué)中，教師精心創(chuàng)設(shè)了一個貼近學(xué)生生活實際的情境一一汽車行駛速度與時間的關(guān)系，以此作為引入函數(shù)概念的案例。通過播放汽車行駛的動畫，學(xué)生直觀感受速度與時間的動態(tài)變化，進而對函數(shù)概念產(chǎn)生濃厚興趣。

在此基礎(chǔ)上，教師設(shè)計了一系列層次分明、具有探究性的問題，如“如何用數(shù)學(xué)語言準(zhǔn)確描述汽車行駛速度與時間的關(guān)系？”“若汽車勻速行駛，行駛距離與時間之間存在怎樣的數(shù)學(xué)關(guān)系？”這些問題可以引導(dǎo)學(xué)生逐步深入理解函數(shù)的概念和性質(zhì)，激發(fā)他們的邏輯思維和問題解決能力。

（2）多媒體輔助教學(xué)。教師充分利用視頻等多媒體手段，將抽象的數(shù)學(xué)概念直觀化、生動化。例如，在講解函數(shù)圖象變換時，教師利用動畫動態(tài)展示函數(shù)圖象隨參數(shù)變化的過程，幫助學(xué)生直觀理解平移、伸縮和對稱等變換規(guī)律。此外，教師還借助視頻演示函數(shù)概念的推導(dǎo)過程，讓學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)定理和公式的來源和意義。同時，教師在電子白板上實時演示解題步驟，并標(biāo)注重點難點，便于學(xué)生掌握知識[3]。

（3）個性化教學(xué)策略。教師密切關(guān)注學(xué)生的個體差異和學(xué)習(xí)需求，為每位學(xué)生量身定制個性化學(xué)習(xí)資源和教學(xué)方案。針對基礎(chǔ)相對薄弱的學(xué)生，教師給予更多關(guān)懷和指導(dǎo)，通過提供詳細的學(xué)習(xí)指引和訓(xùn)練題，幫助他們夯實基礎(chǔ)，提升解題能力。對于學(xué)習(xí)能力突出的學(xué)生，教師則提供更高難度的拓展性學(xué)習(xí)資料和思考題，以激發(fā)他們的探索精神和創(chuàng)新思維。

3.課后鞏固與反饋階段

（1）在線測試與作業(yè)布置。教師借助在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)布置作業(yè)并組織在線測驗。作業(yè)與測驗題緊扣本節(jié)課的核心知識和難點，且具有層次性、挑戰(zhàn)性。此外，教師利用在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)自動批改作業(yè)和測驗，迅速反饋學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生查漏補缺。

（2）學(xué)習(xí)反思與總結(jié)。學(xué)生通過在線學(xué)習(xí)平臺回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容和重點難點，并總結(jié)學(xué)習(xí)心得。同時，教師組織小組討論和交流，讓學(xué)生分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗和解題方法。

（三）教學(xué)效果分析

本次教學(xué)實踐表明，基于“三新”背景的高中數(shù)學(xué)智慧課堂具有顯著的教學(xué)效果。首先，情境創(chuàng)設(shè)與問題驅(qū)動激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望；其次，多媒體輔助教學(xué)提升了學(xué)生的知識掌握水平和數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)；最后，在線測試與作業(yè)布置方便學(xué)生隨時隨地進行學(xué)習(xí)和測試，提高了作業(yè)批改效率和反饋速度。這些措施體現(xiàn)了智慧課堂的實踐價值。

六、結(jié)論與展望

本文基于“三新”背景探討了高中數(shù)學(xué)智慧課堂的構(gòu)建理論框架與教學(xué)實踐。通過分析可以看出，智慧課堂的構(gòu)建對于提升高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)具有重要意義。未來，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和教育改革的深入推進，高中數(shù)學(xué)智慧課堂的構(gòu)建將面臨更多的機遇和挑戰(zhàn)。教師應(yīng)進一步探索和創(chuàng)新智慧課堂的教學(xué)模式和教學(xué)手段，學(xué)校和教育部門應(yīng)加大對智慧課堂建設(shè)的投入和支持力度，為高中數(shù)學(xué)智慧課堂的構(gòu)建提供更好的環(huán)境和條件。

[參考文獻]

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[3］張景中，曹培生.從數(shù)學(xué)教育到教育數(shù)學(xué)[M].武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，2017.