信息化背景下初中數學智慧課堂的構建研究

一、引言

在信息化浪潮席卷教育領域的當下，初中數學智慧課堂的構建成為提升教學質量、促進學生全面發展的關鍵路徑。對此，教師應利用多元化創新手段來打造一個更加生動、互動、個性化的學習環境，激發學生的學習興趣，增強其自主學習能力，讓數學學習變得更加高效、有趣。

二、智慧課堂的概念分析

智慧課堂，是信息化背景下融合現代教育理念與技術的新型教學模式，以學生為中心，借助多媒體技術、網絡資源、微課等信息化手段，構建具有互動性、生成性、個性化的智能學習環境。教學核心在于，依托情境創設、任務驅動、翻轉課堂等策略，打破傳統課堂的時空局限，激發學生自主學習潛能，讓學生在解決實際問題中實現知識建構，提升數學素養與創新能力，最終達成“以智促學、以學增智”的高效教學目標，同時也是信息技術與學科教學深度融合的實踐形態。

三、信息化背景下構建初中數學智慧課堂的意義

在信息化背景下構建初中數學智慧課堂，具有多維度的重要意義。

在知識傳授層面來看，借助信息技術能夠將抽象的數學概念轉化為可視化、動態化的數學內容，教師可通過幾何畫板為學生演示函數圖像的變化規律，學生能夠在課堂學習中直觀理解變量之間的關系，并打破傳統課堂中黑板與教材等靜態教學工具對于知識傳授的限制，并有效解決初中數學中對于抽象理論知識的理解問題，進而提高數學課堂中對于知識傳授的效率。

從學習體驗角度來說，智慧課堂借助互動平臺、虛擬實驗等技術手段，能夠幫助學生將抽象數學概念轉化為生動具體的呈現形式，學生可通過操作VR工具進行數學問題的現實模擬，并在沉浸式體驗中感受數學與生活的緊密聯系，利用這種理論與實踐結合的方式，加深學生對知識的理解和記憶，優化其學習體驗[2]，從而激發學生的學習興趣，使學生能夠在課堂中充分發揮主觀能動性，增強自身主動探究知識的意識。

在教學個性化方面，大數據分析技術能夠精準捕捉每個學生的學習軌跡，教師可依據學生的答題時間及錯誤類型等內容為學生設計分層學習任務，為學困生鞏固計算基礎、為學優生設計拓展性研究課題，從而真正實現“因材施教”，讓不同水平的學生都能在數學學習中取得成長與進步。這種個性化的教學策略，不僅提高了教學效率，還增強了學生的學習動力和成就感。

四、初中智慧課堂教學現狀

在信息化背景下構建初中數學智慧課堂的實踐過程中，盡管技術賦能為教學創新提供了諸多可能，但仍存在一些亟待解決的問題。在硬件設施與軟件資源的適配性方面，部分學校盲目追求智能教學設備的更新，但在一定程度上忽視了電子白板、互動白板等硬件設施與數學教學內容及軟件的適配度與兼容性，導致幾何畫板等專業工具在使用過程中易出現卡頓、功能缺失等情況，進而影響課堂節奏的連貫性。

同時，教師對于信息技術的應用能力及水平參差不齊，許多教師對智慧課堂的理解停留在“用PPT代替板書”的淺層階段，難以將AI數據分析、VR情境創設等技術與數學知識深度融合，導致在實際教學過程中無法充分發揮智慧課堂的優勢。例如在函數圖像教學中，僅用靜態PPT演示變化過程，未能發揮動態軟件實時生成圖像的優勢，導致技術應用與教學目標脫節。

此外，智慧課堂對學生的自主學習及信息處理能力提出了更高的要求，但部分初中生未能形成與數學課堂相匹配的數字化學習素養。其中，部分學生對技術工具的使用仍停留在“娛樂化”層面，在學習系統中過于注重答題排名或使用電子設備瀏覽無關內容，導致學生注意力分散。而當學生在面對海量數字化資源時，受自身篩選和整合能力限制，往往陷入“信息過載”困境，學生可能在預習環節因微課視頻中得到非必要動畫干擾對核心概念的理解，或在設計題集時無法分辨知識重難點，進一步影響了學生的學習效率。

五、信息化背景下初中數學智慧課堂實踐策略

（一）強化技術與教學目標的深度融合

智慧課堂的技術應用需要教師以數學學科本質為核心，依照“目標驅動技術選擇”原則，在課程準備階段明確教學重難點，并針對性地選取合適的信息技術手段[。為了實現技術與教學目標的深度融合，教師需要不斷學習和探索新的信息技術手段，并將其巧妙地融入數學教學過程中，針對復雜的幾何概念，教師可利用三維動畫軟件或虛擬現實技術，直觀地展示幾何圖形的變換過程，幫助學生克服空間想象能力的局限，使學生能夠從不同角度觀察并理解幾何體的結構和性質，從而幫助學生在理解幾何概念的同時激發學生對數學學習的興趣。

以“平行四邊形的判定”教學為例，教師可以“邏輯推理能力培養”為目標進行技術融合方案的設計。在課前，教師可通過校園平臺為學生推送微課“平行四邊形判定定理的幾何證明”，并在微課中嵌入互動節點（如暫停提問“若兩組對邊分別相等，如何證明對角線互相平分”），引導學生在觀看學習的過程中思考問題。在課堂教學過程中，教師可使用電子白板的“拖拽功能”，引導學生在虛擬網格中自主拼接四邊形，在完成過程中，系統可自動檢測學生是否構成平行四邊形并提示判定依據。同時針對“對角線互相平分的四邊形是平行四邊形”這一難點，教師可利用幾何畫板為學生動態演示對角線交點旋轉 180^° 后圖形重合的過程，幫助學生在動態變化中理解“中心對稱”的數學本質。在課后，教師可利用教學平臺為學生推送分層任務，其中針對基礎層學生，教師可布置“文字命題轉化為幾何語言”的練習任務；而對于進階層學生則布置“用判定定理設計生活中的平行四邊形”挑戰，在學生完成課后任務的過程中，智慧課堂中的技術工具能夠同步記錄學生的思路，并以報告的形式為教師的思維訓練內容設定提供數據支撐。

（二）培養學生數字化學習能力，平衡技術與思維發展

智慧課堂需同步提升學生的技術應用能力與數學思維素養，這就要求教師在智慧課堂的設計與實施中，不僅要注重技術工具的引人與應用，更要關注學生的數學思維訓練與問題解決能力的培養。教師可通過“任務驅動法”引導學生合理使用技術，在預習階段教師可向學生明確微課觀看的核心問題導向，鼓勵學生帶著問題觀看視頻，從中尋找答案并記錄下來。在課堂上，教師可以組織學生進行小組討論，分享各自在預習階段的心得與疑惑，利用電子白板或互動平臺展示學生的預習成果，并針對共性問題進行深入講解，在講解過程中，教師應注重引導學生思考問題的本質，而不僅僅是技術工具的操作步驟，從而培養學生的數學邏輯思維和批判性思維。

以“圓的對稱性”教學內容為例，教師可通過設計分層學習任務，針對不同學習水平的學生提出不同難度的要求。對于基礎較為薄弱的學生，可以要求他們利用幾何畫板繪制出圓的基本圖形，并觀察圓的基本性質，如圓心到圓上任一點的距離都相等，以此加深對圓的基本理解。對于中等水平的學生，可以要求他們通過幾何畫板探索圓與直線的相切、相交、相離的位置關系并嘗試總結出判斷圓與直線位置關系的方法。而對于學有余力的學生，則可以鼓勵他們進一步探究圓的對稱性，利用幾何畫板證明垂徑定理，或者探索圓內接多邊形的性質，從而在提升學生的技術應用能力的同時使學生能夠在完成任務的過程中鍛煉他們的數學思維，實現技術與思維的平衡發展。

（三）建立個性化學習支持系統，滿足多元發展需求

智慧課堂的終極目標是實現“以學生為中心”的個性化學習，這需要借助人工智能、學習分析技術構建覆蓋“診斷一干預一發展”的全周期支持系統。對此，教師可通過智能診斷工具精準刻畫學生的數學能力圖譜，識別優勢領域與薄弱環節，進而提供“一人一策”的學習方案。例如，在“概率初步”教學中，智能學習系統首先通過前測題組分析學生的“隨機觀念”“數據分析能力”“邏輯推理水平”，為每位學生生成包含12個能力維度的雷達圖。如針對“概率模型構建能力”薄弱的學生，系統會推送“轉盤實驗模擬器”，讓學生通過反復操作理解等可能事件；而對“統計推理能力”較強的學生，則開放“彩票中獎概率建模”等拓展任務，引導其用概率知識分析現實問題。當學生在完成“設計抽獎活動方案”作業時，智能系統實時掃描解題過程，若發現連續三次出現“忽略樣本空間完整性”的錯誤，立即觸發預警機制，推送定制化微課“概率計算的三個黃金法則”，并在后續練習中增加同類題目變式訓練。

此外，個性化學習支持還體現在學習節奏的自主調控上。教師可以通過智慧課堂平臺設置“彈性學習模塊”，允許學生在完成基礎任務后，自主選擇“概念深度解析”“跨學科應用探究”“數學史拓展”等不同難度和方向的進階內容。例如在“數軸”單元教學中，學有余力的學生可進入虛擬實驗室，通過編程探索“數軸與實數一一對應”的本質；而基礎薄弱的學生則可以反復觀看“數軸三要素”動畫微課，直至掌握基本概念，且系統實時記錄學生的學習軌跡，當發現某學生在“有理數與數軸上點的關系”環節停留時間過長且正確率低于閾值時，自動向教師發出預警，提示進行一對一在線輔導。這種以學生為中心的實踐策略，正是智慧課堂走向深人的關鍵路徑。

（四）建立教師信息素養分層發展機制，突破技術應用瓶頸

針對教師信息素養差異，學校需構建針對性的信息素養提升體系，以滿足不同水平教師的成長需求。學校可組織定期的信息技術應用能力培訓，內容涵蓋基礎軟件操作、高級數據分析工具使用以及最新教育技術的應用等方面，確保每位教師都能掌握必要的技術技能。對于初級水平的教師，重點培訓其熟練使用電子白板、幾何畫板等教學輔助工具，以及基本的多媒體教學資源整合能力；對于中級水平的教師，則加強其在數據分析、個性化學習路徑設計等方面的培訓，提升其利用信息技術優化教學策略的能力；而對于高級水平的教師，鼓勵其參與智慧教育項目研發，探索人工智能、大數據等前沿技術在數學教學中的應用，引領學校智慧教育的創新發展。同時，學校可建立教師信息素養評估機制，定期對教師進行信息素養水平測試，根據測試結果將教師分為不同的層次，并為其制定個性化的成長計劃。通過設立信息素養提升獎勵基金，表彰在信息技術應用方面表現突出的教師，激發教師提升自身信息素養的積極性進一步提升教師的信息素養水平，突破技術應用瓶頸，為智慧課堂的深入實施提供有力的人才保障。

以“數據的收集與整理”為例，學校可組織教師共同參與智慧課堂案例研討及分層培訓。針對初級水平的教師，學校應鼓勵他們觀摩中級和高級水平教師如何利用信息技術手段進行數據的動態展示與分析，并學習Excel的數據篩選及圖表生成功能，通過專業數據分析軟件處理學生作業數據，快速識別學習難點，為精準教學提供依據。針對中級水平的教師，學校可引導其探討如何結合學生特點設計互動式數據收集活動，并在Excel中嵌入函數公式，自動計算平均數及方差等內容，增強學生參與感并收集更為豐富的學習數據，從而引導學生理解“數據特征值”的統計意義，進一步提升師生的數據分析素養。而對于高級水平的教師，學校應積極鼓勵他們探索利用數據和AI技術，開發智能化教學輔助工具，并利用基于學生歷史學習數據的智能推薦系統進行學生學情的深度挖掘，預測學習趨勢，為教學決策提供科學依據。在此基礎上，教研組與技術導師可定期組織高級水平教師進行教學經驗分享會，將其創新實踐案例推廣至全校，帶動整個教師團隊的信息素養提升，在此過程中，學校應鼓勵教師間的協作與交流，形成“師徒結對”或“教研組合作”模式，讓經驗豐富的教師指導新手教師，共同探索智慧課堂的教學策略與技術應用，促進教師團隊整體素質的提升。通過教師信息素養分層發展機制，教師能夠在有效提升自身信息技術應用能力的同時在團隊內部形成良好的學習氛圍，從而不斷突破技術應用瓶頸，推動初中數學課堂高質量發展。

六、結束語

綜上所述，在信息化背景下，初中數學智慧課堂的構建是一個系統工程，需要教師在智慧課堂構建中從多個方面入手。一方面，可通過融合多媒體技術有效激發學生的自主學習潛能，讓數學學習變得更加生動有趣，同時深化情境教學模式，為學生提供更加豐富、真實的學習體驗，幫助其更好地理解和掌握知識。另一方面，整合網絡資源并實施任務驅動學習，拓寬學生的學習視野，培養他們的探究精神和解決問題的能力。

作者單位：謝高甘肅省靜寧縣阿陽實驗學校

參考文獻

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