“互联网+”背景下小学数学智能化教学创新途径研究
2023-09-15张志雄
作者简介:张志雄(1975~),男,汉族,福建漳州人,南靖县书洋中心小学,研究方向:小学数学教学。
摘 要:小学阶段的学生正处于思想和行为发展的黄金时期,在这一阶段对他们的言行进行良性引导,有助于完善学生的人格,引导学生养成正向的人生观和价值观。基于此,文章以小学生的成长为切入点,从数学课堂的设计出发,立足互联网这一大背景,探讨小学数学智能化教学的基本方略,以期能够帮助教师构建生动的现代化课堂,引导学生实现三维沟通和互动,推动智能资源的有效整合。
关键词:小学数学;互联网应用;智慧化课堂建设;方法探究
中图分类号:G623.5
文献标识码:A
文章编号:1673-8918(2023)32-0079-05
智能化课堂,也被称为智慧课堂,是以建构学习主义理论为核心基础的新型教学模式,结合“互联网+”的基本思维,与云计算和大数据的联系是尤为紧密的,能够直接搜取动态学习数据,为学生提供有效的参考和帮助。也就是说,智能化课堂可以让学生获得广阔的空间和舞台,激发出学生的探索积极性和协作能力,因此,需要在数字化教育改革之际获得高度的重视和关注。
一、分析智能化课堂的基本概念和特征
(一)基本概念
通常意义上所说的智能化课堂,也是智慧教育的集中体现,这一理念最早是由智慧地球战略延伸而来的。早在20世纪90年代,我国科学家钱学森就已经肯定了大成智慧学的基本概念,智慧教育是以技术为介质的全新学习环境,能够让教师在课堂上运用科学的教学方法,引导学生获得充足的情感体验,进而实现知识一对一的积累。在这里,智慧教育的发展目的是培养学生的思维能力和创造能力,教师可以构建信息化的学习环境,从而促进学习者提高自身的行动力,树立良性的价值观,磨炼学生的人格和意志。并且,智能化课堂结合了计算机技术和网络,能够实现校园信息的收集、合并和储存,涉及教学、科学研究、技术服务和生活服务等多个方面的内容,可以推动学生多元智慧的形成。
而以智慧教育为背景的智慧课堂或者是智能化课堂,是对传统知识课堂的延伸和拓展,注重对学生学习能力的培养,重点指向学生的主动性,能够鼓励学生发现问题,并尝试解决问题。也就是说,智能化课堂结合不同的教学资源,能够引导学生养成独立自主的探究习惯,参与合作学习,注重非智力因素的发展。
(二)基本特征
首先,智能化课堂是以数据为基础的课堂,能够随时跟进学生的学习进度,分析学生的学情,提高学生的智能能力,由此激发学生的潜力和优势。同时,智能化课堂具有高效互动的特点,智能学习工具和应用知识平台的普及,让学生的学习渠道变得广阔,学生可以直接在线上展开交流,他们的自主权会变得宽松。另外,智能化课堂具有动态开放的特点,打破了时间和空间的局限,能够让课堂与社会充分连接。而且,智能化课堂也是合作探究和个性化学习结合的课堂,学生可以以小组为基本单位,按部就班地完成自主学习任务,并及时上传到在线平台上,教师可以根据学生的反馈信息,及时调整教学方法,或者是为学生针对性地答疑解惑,实现一对一的个性化成长。
其次,智能化课堂体现了数据动态化,协作探究和个性化等特征,学生能够找到自己的学习节奏,教师也可以按照学生的基本学情,让学生不断靠近自己的最近发展区。相对传统课堂来讲,智能化课堂能够让学生参与教学的全过程,教师不再是课堂的掌控者和支配者,学生也可以参与作业评改、合作学习、随堂检测以及预习任务等多个环节中,他们的主人翁形象会得到明显的展示。
(三)实践的必要性
首先,智能化课堂能够推动生本课堂的创建。生本课堂坚持以学生为基本出发点,是全新的教学形态,引导学生以自主、合作和探究等多种形式,积极参与知识的吸收过程中。智能化课堂的实践,可以让学生的内需力变得更加旺盛,能够为他们创造积极向上的学习环境与氛围,最终发展学生的人生智慧。
其次,智能化课堂的应用可以营造民主的环境。著名教育家杜威认为,社会民主主要有两个衡量标准:一是群体内成员的参与意识;二是其他团体的相互作用。在智能化课堂的引导下,教师不会用单一的标准答案来评价学生的回答,而是尊重学生本身的认知水平和差异,尊重学生的自由思想和思维,师生之间的交流会更加平等且顺畅,这也就打破了传统的对话弊端和壁壘,让学生能够畅所欲言,抒发自己内心的想法。
再次,智能化课堂的创设能够发展合作学习的探究模式。过去,教师过于强调自己在课堂上的主人翁地位,用“填鸭式”的方法让学生死记硬背,学生只能被动地吸收,无法准确表达自己的观点和看法。但在智能化课堂的带动下,他们能够随时利用碎片化的时间来查漏补缺,并以本人为中心向外延伸,按照自己的情况自主选择内容,把握好自己的成长节奏。也就是说,智慧课堂是开放且共享的课堂,教师可以把说话的权利真正还给学生,从而彰显出学生的主动权和话语权。
最后,智能化课堂的应用可以让信息技术与课堂教学的融合变得更加紧密。在过去,互联网和课堂的联系并不十分紧密,教师只是会制作一些简单的PPT,或者是上网查询简要的教学资源,为学生进行指导,虽然这可以实现形式上的调整,但本质上换汤不换药,学生并不能真正展开深度探究。但在智能化课堂的引导下,教师可以为学生创设全方位、多层次的互联网课堂,让学科教学模式能够焕然一新。例如,教师在课堂实践的时候,可以使用平板与学生的终端设备同步操作,结合电子书与电子教材,通过随机提问、抢答或者是自由讨论等环节,对学生的学习进行过程性的评价。系统后台也可以对课堂作好记录,通过大数据的分析,整理出不同学生的在线学习情况,这样一来,教师容易因材施教,以学定教。此外,当学生在网络上完成答题之后,系统可以直接分析出学生的做题结果,教师可以直接根据反馈信息提高教学的精准性,这就大大节省了时间,而且还可以对那些有个别需求的学生进行答疑解惑。
二、分析“互联网+”背景下小学数学智能化教学的理论依据
(一)建构主义理论
瑞士的教育家皮亚杰最早提出了建构主义一词,也被人称作结构主义。这一理论认为,知识并不是单纯地来自主体或者是客体,而是结合了主客体双方的作用。其中,学生是建构主义的主体,能够通过主动探究形成新的理论,推动框架的形成。智能化课堂能够结合互联网技术,激发学生的学习兴趣,让学生通过云平台获取相关资源,提高了他们参与课堂的积极性和主动性。
(二)人本主义理论
人本主义理论是以人本主义心理学为宏观框架的,智能化课堂模式符合这一理念的基本观点,能够把学生当作唯一的中心和主体,引导不同的学生实现各自的发展,靠近最近发展区,获得想要的知识,提高学生解决问题和分析问题的能力,优化学生的综合素质。
(三)混合式学习理论
混合式学习理论结合行为主义、建构主义和认知主义等多个学科的内容,具有多元性的特点,能够在不同学习资源,学习环境和学习方式的引导下,推动学生适应复杂的环境。我国何克抗教授提出,混合式学习集合了传统与现在两种模式,既保留了教师的主动性,也尊重了学生的主体地位。在这里,智能化课堂就是混合式模式的鲜明体现,能够让学生在自主探究的时候,依旧获得教师的参考和指导,真正实现智慧化的学习。
(四)多元智能理论
早在20世纪80年代,多元智能学习理论就已经获得了广泛的关注,属于新兴的智力理论。美国心理学家加纳德认为,个体在不同的领域所展现出来的智力发展水平并不完全相同。相对其他智力理论来讲,多元智能学习体现在学生拥有积极向上的观念,拥有科学的智力观念,教师拥有因材施教的教学观和多样化的人才发展观。也就是说,教师需要从不同的角度去看待学生,懂得优势互补的重要价值,让学生可以全方位地开发内心的潜能,并为他们提供多元发展契机,与学生展开及时的沟通和交流。而智能化课堂的应用,可以让学生随时反馈自己的想法,以此帮助教师进行后期的调整。
(五)核心原则
在设计智能化课堂的时候,教师首先要坚持引导性的原则,不能把自己当作掌控者和支配者,而是要把目光着眼于学生身上。其次,要坚持多元化的原则,充分考虑学生本身的学习能力和知识接受层次,根据学生的不同特点设计出多元化的教学方法。再次,要坚持创造性的原则,培养学生的创新意识和想象力,让学生迸发出强烈的思维火花,只有这样才可以满足创新型人才发展的需求。在课堂结束之后,教师也可以布置一些创新的任务,让学生以线上线下混合的方式展开探究,引导学生敢于质疑,懂得提出批判。最后,要坚持多元评价的原则,智能化课堂的评价不能只是依靠笔试成绩,教师要做好对学生的过程性跟进,以科学学习分析为基础,坚持渐进评估的思路,这样可以让学生纠正自己在学习中存在的错误认知。
三、分析“互联网+”背景下小学数学智能化教学的基本问题
首先,有相当一部分教师并没有真正认识到互联网的价值和作用,在传统教学思维的影响下,无法放开手脚,也无法选择恰当的时间引入这一技术,在面对海量的信息资源时,教师不知道如何做出选择。之所以会出现这一问题,主要原因在于教师并没有积累充分的经验,他们担心在引入互联网技术之后,取得的效果是不尽如人意的。其次,学生虽然可以从计算机上获得足够的支撑,但学生的年龄较小,自制力有限,经常把查询资料当作借口,在网络上参与电子游戏。再次,学生的心智发展并不成熟,他们容易受到一些不良思想的侵蚀和干扰,这也会导致学生的思想陷入误区。最后,尽管互联网与智能化课堂的结合是必然趋势,但在实践的过程中却没有形成完善的体系,也没有构建起科学的知识系统,所以教师缺乏有效的参考,只能按照主观臆断和历史经验来进行知识的叠加,这样会让学生产生极大的审美疲劳,并不能有效激发出学生的积极性。
四、“互联网+”在小学数学智能化教学的意义
(一)激发学习兴趣
互联网以及新媒体技术属于一种新型的技术手段,在平时的生活当中被学生当成娱乐工具来使用,因而将互联网、新媒体技术引入课堂中,能够大大提高学生的学习效率,集中学生的注意力,激发学生的学习兴趣。与此同时,互联网以及新媒体技术的良好结合,能够在课堂中将数学知识通过图片、视频、音频的形式呈现出来,对比传统的教学模式,能够营造出轻松的课堂氛围,激发学生的学习欲望,提高学生的学习兴趣。
(二)协助知识讲解
对于学生来讲,数学学科属于一门较难的学科,因此小学生在学习理解当中容易碰到诸多的问题。特别是数学的部分章节,如教师在讲解有关“图形的运动”这部分的内容时,所介绍的内容即图形的平移以及旋转,学生自行展开实践操作,容易受到数据不准确等因素的影响,造成贯穿失误,不利于学生的学习。而通过运用互联网以及新媒体技术的方式,能够采用投影的方法,实现图形的平移、旋转,准确显示出图形的运动状态,助力教学良好展开。
(三)利于预习及复习
互联网与新媒体技术的应用能够更好地配合教师进行教学,在课前通过课件来对课堂教学知识点进行梳理,通过视频录制的模式让学生预先观看,大概了解课堂即将学习到的知识点,通过课前观看视频的方法,找到自己不理解的內容,在课堂中重点学习,深化学生的记忆。课后利用课堂的PPT来展开复习,结合课后练习题来巩固所学知识点,提高学生的学习能力,减轻教师的教学压力。
五、分析“互联网+”背景下小学数学智能化教学创新的方法
(一)运用互联网技术创设课堂情境
针对学生来讲,在小学数学知识的学习中,教师采用多媒体技术给学生创设充满趣味性的教学情境,能够良好地调动起学生的学习热情,帮助学生深入理解数学教学内容。例如,教师在教学有关《圆的周长》这节课的内容时,教师要先运用多媒体技术的方式,给学生呈现出与这部分知识有关的视频资料。如:“周末,有两只小狗在操场中比赛跑步。在跑步比赛中,包括两种不同的线路,分别是正方形的线路和圆形的线路。白色的狗在比赛当中,沿着正方形的线路跑了一整圈,黄色的狗在比赛当中,沿着圆形的线路跑了一整圈,最终黄色的狗获得最终的胜利。白色的小狗看到黄色的小狗获胜之后,很不满意,认为这场比赛根本不公平。”学生看完这一视频资料之后,部分学生提出“这场比赛的规则并不公平,黄色小狗跑步线路比较短”。还有学生提出“两条跑步线路的长短相同,比赛很公平”。这时候,教师提出下面的问题带领学生学习本节课的内容。如:“白色的狗所跑的线路应该是正方形跑道的什么呢?”学生回答:“是正方形跑道的周长。”接着教师提问:“哪一位学生能够说出什么是正方形的周长?正方形的周长应该怎样进行计算呢?”学生回答:“正方形的周长计算就是边成乘以四”然后,教师向学生提出针对性的问题,如“有哪一名学生能够告诉老师,什么是圆形的周长?如何计算出圆形的周长呢?”教师带着学生探究这部分问题。在实际的课堂教学中,给学生创设出跑步比赛的情境,集中了学生的注意力,激起学生的学习欲望,助力学生尽快理解并且掌握数学知识点,提高学生的数学学习能力。
(二)实现抽象到具象的转化
学生是以形象思维为主导的,他们对一些复杂数学概念的认知并不充分,也无法在短时间内理解概念的本质,所以教师应当把握学生的普遍思维,为数学课堂找到良好的切入点,要引导学生通过互联网,接触到形象化的表达,转抽象为具体,这样可以减轻学生的压力和负担,让学生能够实现思维的转换。例如,在课堂导入环节,教师可以播放一些与教学主题相关的影像,让学生能够从中获得大致的印象,了解当堂课的重点和难点知识。在导入环节的结尾,教师应当列举出本堂课的主要问题,让学生先尝试性进行思考,并保留3分钟左右的时间,再进入课堂的实际教学环节。除此之外,由于学生注意力集中的时间相对有限,教师应当及时跟进学生的状态,如果发现学生精神涣散且眼神迷离,可以使用计算机播放游戏音乐,设计一些与课堂内容相关的小游戏,这样可以把学生的思维重新拉回来,吸引学生的眼球,激发出学生的想象力和创造力。此外,在学生对概念的理解出现问题的时候,教师可以利用多媒体技术化抽象为形象。例如,在学习平行四边形的面积计算时,学生很有可能会对面积这一概念产生疑惑,教师就可以播放一些形象化的视频文件。
(三)作好课堂环节的优化整合
笔者在上文中已经强调,在智能化课堂的引导下,学生可以参与不同的创新环节中,所以教师应当把整节课分成课前准备、课中实践和课后巩固三个不同的环节,在每一个环节中设置互动任务,让学生可以始终保持足够的热情与自信心。例如,当学习平行四边形面积计算的时候,教师应当先作好充分的准备工作,从三个维度考虑课堂的重难点,首先,知识技能与目标,必须要让学生正确运用计算公式。其次,过程与方法,要让学生懂得转化,懂得抽象并尝试性解决问题。最后,情感态度与价值观,重点要发展学生的合作意识,帮助学生建立起数学的自信心。在这里,教师应当先准备好平行四边形、长方形卡片和剪刀等教学工具,收集纸质材料和网络资源,通过在线平台发给学生,引导他们展开事前预习,教师也应当在平台上及时收取学生的反馈意见,根据学生产生疑惑的部分,对后期的课堂内容作出调整。在展开课中活动的时候,教师可以先引导学生回想长方形与正方形的面积计算公式,然后再为学生展示平行四边形,让学生观察平行四边形的变化规律,在必要的情况下也可以播放多媒体动画。当学生观看完毕,教师应当让学生沿着平行四边形的高剪开,拼成长方形,接着再去思考面积的计算法则。由此一来,学生可以观察平行四边形的面积计算公式就是长和宽的乘积,同底等高的平行四边形面积是相等的。在展开课后巩固的时候,教师要为学生分发练习素材,让学生写完之后反馈到平台上,进行在线点评和批改。
(四)利用翻转课堂突破重难点知识
翻转课堂作为一种高效的课堂教学形式,能够转变传统课堂教学模式,对学生的引导摆在第一位,经过对学生的有效引导,进一步培养学生的自主学习能力。在“互联网+教育”的影响下,在小学数学教学中开始广泛运用翻转课堂,教师要努力学习翻转课堂的教学理念,建立高效的翻转课堂,要处理教学内容,设置为具备一定探究性的学习任务,将其安排到学校的线上教学平台当中。比如,教师在《长方形和正方形》这堂课的翻转课堂当中,教师给学生安排具备较强实践性的学习任务:首先,让学生找出生活当中常见的长方形以及正方形;其次,拿出一张纸,动手折叠出长方形和正方形。通过安排具体的自主学习任务,让学生可以清楚地认识正方形和长方形的基础概念,打好线下课堂教学的基础。在线下课堂教学当中,让学生紧紧围绕自己在家庭当中自学的内容,思考从折叠过程中发现了哪些知识?这是否证明了长方形和正方形具备相同的特点?其单独的特征分别是什么呢?利用这些具备启发性的问题,促使学生真正意识到长方形和正方形的特点,区分长方形和正方形,绘制出不同大小的长方形和正方形。
(五)作好课后作业的补充
课后作业是检验学生课堂掌握程度的重要工具,能够展现出学生的应用能力和思维力。但不可否认的是,课后作业审阅的过程尤为烦琐,学生的数量相对较多,教师在批阅的时候往往需要花费很多时间,但在微课技术的引导下,教师可以大大提高批改的效率。例如,在学习与乘法口诀有关知识的时候,教师可以为学生设计出乘法口诀大通关游戏,让学生在平台上自由练习。这样一来,学生每次的游戏数据都会反馈到大数据平台上,教师可以直观地分析学生的学习进度。与此同时,值得注意的是,不同学生的学习情况是存在差异的,所以教师需要根据主观题作业的回馈情况,针对不同的学生录制微课解答或者是语音解答,让学生可以查漏补缺。或者教师可以收集一些错误率比较高的题型,整理好图片,在下一节课进行重点讲解。如果学生的掌握情况已经足够,教师还可以鼓励学生进行自主学习。如果学生的知识仍旧有所欠缺,就可以让他们借助智慧课堂教学平台的录制功能,对一些盲区进行补救和复习。除此之外,课后的反馈不仅仅要体现在学生的自我反思上,同样也要集合家长的力量,学生在课后与家长的沟通是最为紧密的,教师也不能忽视学生在家庭环境中的成长。对此,可以建立微信群,使用互联网平台展开线上交流,家长应当及时向教师反馈学生的情况,教师也可以针对学生的在校状态向家长作出汇报。
六、结论
综上所述,持续性推动互联网背景下的小学数学智能化课堂开发是合理且必要的举动,这是提高学生思辨能力的应有之策,也是培养学生辩证意识和批判精神的有效措施。文章通过形象化的知识展示、课堂环节的優化组合、课后的巩固与延伸三个角度,论述了小学数学智能化课堂开发的方法,充分结合了小学数学的基本知识点,尊重了学生的话语权和主动权,具有理论上的合理性与实践上的可行性,能够作为教师的参考依据。
参考文献:
[1]王学荟.“互联网+”背景下小学数学教学模式创新策略探究[J].新课程(上),2019(10):433.
[2]马晓军,齐秦.“互联网+”背景下小学数学智能化教学创新途径研究[J].科学咨询(教育科研),2020(1):119.