智慧教育在数学教学中的应用探究

阳永忠 周敏燕

（1.厦门双十中学海沧附属学校，福建厦门 361026；2.厦门海沧实验中学，福建厦门 361026）

传统的教学是传道、授业与解惑，教师的作用是引导与“助产”。时代的发展对教师提出了新的要求，根据《义务教育课程方案（2022年版）》，“教—学—评”一体化是课堂教学的重要环节，改变传统教学模式，适应当前教育形势，是每个教师的必然选择。在信息技术与AI 技术迅猛发展的今天，数学学科融合智慧教育是必然选择。常态化的智慧课堂教学，可以有效地提升学生的数学核心素养，并根据学生个性发展的要求进行多元评价。

一、研究背景与现实意义

（一）智慧教育是科教兴国与时代的要求

21 世纪初，教育部出台的《教育信息化十年发展规划（2011—2020 年）》文件明确指出，基础教育信息化是提高国民信息素养的基石，是教育信息化的重中之重。因此，教育信息化道路是我国教育持续健康发展的光明之路。

传统的教与学经常是“两张皮”，教学与评价脱节。智慧教育在课堂中引入电子技术、新媒体，创设有利于知识探究与构建的环境，在教学过程中运用信息技术手段进行实时数据统计分析、师生诊断与评价，及时补充或调整学习资源，创造符合全体学生个性发展的学习环境。

传统的课堂教学不太重视问题情境与知识的联系，对问题情境理解不深，导致学生解决实际问题的能力较弱。而数学教学可以说是数学概念的教学，只有在真正的情境中分析与提出问题，才有解决问题的可能。

“钱学森之问”问出的是中国教育之路，中国的教育应该培养的是重实践、会思考、重逻辑、有批判性、具有创新思维的人才，只有融合信息技术与教育科学的智慧教育，才能满足社会现代化发展对人才的需求。

（二）研究的目的及意义

目前，国内外已有很多关于智慧课堂的研究。通过调查与对比发现，传统课堂普遍存在一些不足。传统课堂教学突出了教师的主导地位，而学生的主体性不够明显，存在满堂灌的现象，无法满足新时代教育应承担的培养会思考、能创新人才的使命。而实行智慧教育的课堂则能更好地实施全人教育，它较好地解决了教与学、教学与诊断、教学与评价问题，实现评价多元化，从而激发学生的内驱力。

（三）研究内容

《义务教育课程方案（2022年版）》明确要求培养学生的核心素养。社会发展日新月异，知识来源再也不只是师承与书籍，面对信息与知识快速增长带来的便利，教会学生甄别与创新是关键。培养创新人才是教育的重要任务。传统课堂教学不足以担此重任，智慧课堂教学或许是一种选择。

笔者对国内外已有的智慧教育文献、理论进行研究，对传统授课的不足部分加以调整改进，探究初中数学智慧课堂新模式，并在实践中不断分析、对比、总结与完善。研究内容大致分为四个方面：

（1）探索并建设一个以学生为主体，利用信息技术智能终端和各种相关学习资源，覆盖课前预习与自学、课中探究与测试、课后巩固与提升的智能学习环境。

（2）探索并形成一个基于移动学习环境、教师的教和学生的学交互的运行模式，把教师从讲授型教师转变成学习型教师，从而提升育人能力。

（3）开发本市初中数学备课资源包，通过对学习过程的数据分析，将学习效果尽量数据化、可视化，优化智慧教育下初中数学教与学的方式，力争将学习形式向“创造驱动的靶向学习”目标靠近。

（4）开发智慧课堂教学模式和典型课例，打造一些精品课，备课组与教研组协作，形成一套完整的教学资源包。

二、相关概念界定

（一）智慧课堂

智慧课堂早已被国内外许多学者熟识，前人已经开展了诸多研究，对其给出了不同的定义与阐述，其核心就是信息技术与教育科学相结合。智慧课堂比传统课堂更注重教学理念更新，与传统课堂在教学流程、教学资源、教学方法上存在很大的差别。智慧课堂关注“全人教育”，更注重真实的问题情境，注重学生自主探究与合作交流，所以更能培养创新人才。

（二）理论基础

1.建构主义学习理论。建构主义学习理论是心理学家皮亚杰认知发展理论的一个分支，是现今认知发展的重要理论基础。其核心要素是以学生为中心，强调学习者对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。学习是在已有知识经验的基础上对新知识的感知、理解，最终实现知识的内化。

2.学习金字塔理论。美国学者埃德加·戴尔提出了“经验之塔”理论。该理论指出，在“听讲”的学习方式下，学习内容仅仅能够保存5%，“视听”方式下学习内容的存留率也只有20%，即使在智慧课堂中，如果仅仅依靠微视频教学，改善教学的作用也并不大。当学习者开始主动探究、实践，特别是为他人讲授时，学习内容的存留率可以达到90%，突破了视频教学的“天花板”。

三、智慧课堂教学模式的构建

（一）传统教学方式与智慧课堂教学

新课改的指导思想是以教师为主导，以学生为主体。但在实施过程中，往往教师主导势头强，凡事都主导，学生的主体性体现不出来。在一些学校、一些课堂中，主导变成了“加工”，学生主体变成了加工的对象，慢慢地学生变成承载知识的容器。

教育的过程是生长而非加工。每个生命体开始都是一颗“种子”，在一定的条件下都能长成应有的模样。教师的任务就是尽量给每个学生提供适宜的外部环境，尽可能去唤醒、激发、滋养他们内在的生命力量。

智慧课堂教学，教师借助智能终端、大数据分析系统，可以快速、精准掌握学生的知识水平及需要加强的部分，教师依据课程教学目标和学业质量标准，有的放矢地推送预习与检测材料，学生可以对预习中遇到的问题进行小组讨论，提出疑问并发表自己的见解；教师根据智慧课堂的后台数据分析，调整和修改教学方案和检测材料，确定教学重难点，做到以学定教。

在智慧课堂教学中，教师根据教学方案创设真实有效的问题情境，在情境中发现问题与解决问题，组织学生对预习中的疑难问题进行讨论，小组合作探究以增强学习的真实感与获得感。教师既是讨论的参与者，也是学生的领路人，对学生适时引导，在关键处点拨，引导学生向更广、更深处思考。教师根据教学目标与评价标准推送随堂测试，智能终端可以实时检测分析，给予学生恰当的评价以增强学生的自信心，教师根据学生的学习情况及时调整教学材料，力求人人得到发展。

课后，教师根据课堂诊断，向学生推送个性化的作业，实施作业分层和有针对性的微课辅导，满足不同学生的需求。学生学习完一小节或一个单元之后，就可以尝试画出知识的思维导图。学生根据课前、课中、课后作业完成情况，把自己的疑问与收获发表在信息化平台上，在共享与交流中提升自己的认识。

这种现代信息技术与数学课堂深度融合的智慧教学，可以充分调动学生的主观能动性，使每个学生都得到个性发展。

（二）智慧课堂教学模式的构建

新课改一直提倡探究型课堂，自主、合作、探究是新课改的三个标签。但日常教学中真正的探究型课堂却很少，低效率的“满堂灌”仍然很普遍，采用“题海战术”提高学生学习成绩的现象屡见不鲜。“双减”政策是一场及时雨，对课堂提出了“减负增效”的要求，这就必须改变教学模式。因此，学生自主生长的智慧课堂教学是新形势下的必然选择。

笔者通过摸索与实践，初步构建了智慧课堂教学模式与操作策略，主要包括课前预习与自学、课中探究与测试、课后巩固与提升三阶段。具体分布见图1。

图1 智慧课堂教学模式图

课前预习与自学分为三个阶段：学情分析、预习测评、教学设计。流程见图2。

图2 课前预习与自学流程图

课中探究与测试包括四个模块：创设情境、探究学习、实时检测、总结提升。

课堂教学离不开情境创设，情境的来源既可以是课本，也可以是与课程有关的贴近学生生活的问题，这样可以激发学生的学习兴趣。学生仅依靠自身无法完整或清晰解答的问题，在课堂上以小组合作的形式进行探究，教师只是在关键处启发、点拨，做到“不愤不启，不悱不发”。讨论完后，教师做归纳提升、画龙点睛。

课堂教学的另一功能是诊断，这一环节安排层次递进的几道题进行课堂检测，让每个学生当堂了解自己本节课的学习情况，实现“教—学—评”一体化的高层次课程目标。

课堂的“评”评的是学生的自我学习能力，也是学生学习的参与度，评价是为了让学生获得做题后的成就感从而树立学习信心，激发学生的学习内驱力，当然，如果能够得到来自同学和教师的赞许，那种成就感往往更持久。因此，教师在此不要吝啬自己的赞扬。评价是多方面的，既可以是自我评价，也可以是小组间评价、师生评价，既可以是学习态度的评价，也可以是学习能力的评价。评价的作用一定要是正向的，它能激起学生自我查漏补缺，或者促进学生共同进步。

课后作业布置环节，教师根据学生知识掌握情况分层布置相应的练习题，其中应有三道每人必须过关的题，其余按层次设置，不同的人都有值得思考的练习，最后一题是综合性较高的挑战题，可供学有余力的学生使用，这些学生可以组成学习小组，在必要的情况下讨论学习。对于基础稍弱的学生，则只要求观看课堂录像或一些相关微课，以做到查漏补缺。另外，教师既可以借助智能终端为学生在线答疑解惑，也可以利用课堂实录功能对自我进行评价，在评价与反思中提高自己的课堂教学水平。

教育是一门无止境的艺术，我们永远在路上。教育的变革与创新是教育向前发展的主旋律，信息时代培养创新人才必须提升学生的核心素养。智慧课堂就是一种培养“全人”、提升核心素养的教育模式，任重道远，我们将尽力行之。