智慧教室環(huán)境下初中數(shù)學圖形與幾何體驗式教學探究

慈學禮

摘 要 圖形與幾何在初中數(shù)學教學中占據(jù)重要地位，是初中生學起來難度較大的一大板塊，傳統(tǒng)教學效果不理想，難以實現(xiàn)直觀表達、交互反饋。智慧教室互動黑板智能化參與初中數(shù)學圖形與幾何教學，大大提高學生體驗參與學習度，輕松實現(xiàn)智能化體驗式教學。

關鍵詞 智慧教室;互動黑板;初中數(shù)學;教育信息化;圖形與幾何;教學資源;體驗教學

中圖分類號：G633.6 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）07-0042-02

1 引言

我國為促進教育信息化發(fā)展，頒發(fā)實施一系列政策文件，例如：《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中明確提出“基本實現(xiàn)教育信息化”戰(zhàn)略目標;

《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》中明確指出“建設智能化教學環(huán)境，推進信息技術與教育融合”發(fā)展任務[1]。在教育信息化政策文件的指導和扶持下，我國非常重視教育信息化建設發(fā)展工作，搭建智慧教室已經(jīng)迫在眉睫。

初中數(shù)學新課標提出：“培養(yǎng)學生綜合運用有關知識和方法解決實際問題，培養(yǎng)學生問題、應用和創(chuàng)新意識，積累學生活動經(jīng)驗，提高學生解決現(xiàn)實問題的能力?！薄白⒅匕l(fā)展學生的空間觀念、幾何直觀”，明確圖形與幾何在初中數(shù)學中的地位。在課程理念中也明確了“信息技術發(fā)展對數(shù)學教育的重大影響”。

智慧教室作為一種智能化教學環(huán)境，為初中數(shù)學圖形與幾何教學提供了多樣化、豐富的教學資源，虛擬的現(xiàn)實環(huán)境以及多向交互素材，多角度、立體化展示教學內容，幫助學生更好地認識和理解圖形與幾何知識，增強學生體驗，實現(xiàn)多樣化數(shù)學教學。

2 智慧教室互動黑板概述

智慧教室互動黑板是歐帝制造為了給學生營造更好的學習氛圍和條件，研發(fā)的重點智慧教學裝備，其利用70寸超大屏幕助力各中小學打造全新的教學互動效果，已經(jīng)被廣泛應用于上千所學校的教室，為廣大師生打造完美的教學體驗。

在技術上，智慧教室互動黑板有寬廣的可視角度，具有極高的色彩還原度，而且屏幕的抗干擾性更強，故障率低，易維護;在材質上，智慧教室互動黑板采用特殊處理工藝的智能光電玻璃為表面，支持多種書寫方式;在外觀上，智慧教室互動黑板整體采用無邊框設計，不僅美觀，而且提高了可視化面積，圓角設計更是保證了使用過程中的安全性[2]。

智慧教室互動黑板具有基礎白板（文字書寫、板中板、聚光燈、放大鏡、斷電保護功能）、智能識別（文字識別、公式識別、圖形識別）、手勢操作（手勢擦除、手勢切換、多人書寫）、多學科應用（背景主題、素材庫、實驗室）、實物展示（無縫對接、無線教學）和移動授課（PPT應用、雙屏互動、平板教學）等軟件功能，作為傳統(tǒng)黑板與多媒體教學的有機結合，無縫切換，在同一塊面積上既可以實現(xiàn)普通黑板的粉筆書寫功能，也可以實現(xiàn)高清互動觸控和顯示，通過將傳統(tǒng)教學和現(xiàn)代科技的深度融合，傳統(tǒng)黑板和智能互動無縫對接，創(chuàng)設更好的教學體驗。

3 智慧教室環(huán)境下初中數(shù)學圖形與幾何體驗式教學應用

智慧教室教學應用準備工作

1）教學準備。初中數(shù)學圖形與幾何體驗式教學所需智慧教室環(huán)境搭建由歐帝科技公司負責，在多媒體教室安裝無線網(wǎng)絡、互動黑板，配備充電柜以及軟件的安裝更新，搭建完整的歐帝智慧教室。

為了更好地開展初中數(shù)學圖形與幾何體驗式教學，還需要組織師生培訓，應用互動黑板教學，更快融入智慧教室實驗教學，需要由歐帝科技公司組織培訓團隊，讓教師和學生（尤其是教師）了解互動黑板基本功能，熟練掌握操作程序和注意事項，為實現(xiàn)智慧教室互動黑板在初中數(shù)學圖形與幾何教學中應用奠定基礎。

2）實驗準備。三角形是常見的幾何圖形，無論是在日常生活還是生產(chǎn)領域，都有廣泛應用。三角形屬于多邊形的一種，更是最簡單的多邊形。在初中圖形與幾何學習領域，后期學習的多邊形需要將其分割為多個三角形，用三角形逼近研究多邊形性質，這就需要夯實三角形學習基礎，而三角形內角和定理是最最基礎的，可見“與三角形有關的角”的學習就非常重要了。

學生在小學階段已經(jīng)學習過有關三角形內角和知識，也知道三角形內角和等于180°，但是對為什么三角形內角和等于180°沒有研究。因此，在“與三角形有關的角”“三角形的內角”教學中，要求學生掌握三角形內角和定理，并能夠進行證明和簡單應用。在具體證明中，要求學生運用互動黑板及終端靈活證明，體驗數(shù)學幾何思維多向性，促進學生個性發(fā)展。最后，創(chuàng)新性地引導學生從不同角度由內而外地對三角形內角和進行全面思考。

在設計教學活動時，運用互動黑板創(chuàng)設體驗情境，拋出問題，回顧小學階段三角形內角拼合的證明過程，探索過程和原因，引導學生交流討論，歸納總結問題解決辦法，讓學生經(jīng)歷“創(chuàng)設體驗情境，活化感知經(jīng)驗—自主體驗，觀察思考表征—小組協(xié)作交流，探討構想方案—分享體驗成果，論證概括總結”過程，掌握三角形內角和定理，知道是什么、為什么、做什么，將所學知識和生活經(jīng)驗聯(lián)結起來，脫離枯燥數(shù)學課堂，活學活用，讓數(shù)學課堂變“活”。

教學策略設計

1）創(chuàng)設體驗情境，活化感知經(jīng)驗。在初中數(shù)學圖形與幾何教學中，結合教學目標和教學內容，創(chuàng)設體驗情境，教師借助互動黑板為學生呈現(xiàn)三維立體圖形，讓學生在情境中思考、解決問題。如教師利用互動黑板錄屏功能，制作圖形與幾何的形成、變換問題，提出引導學生積極思考，并通過互動黑板的局域網(wǎng)傳輸功能和及時反饋功能，實現(xiàn)和學生的教學互動。在“與三角形有關的角”“三角形的內角”教學中，運用互動黑板深入認識三角形內角和定理，用多種方法證明三角形內角和定理，學習解決有關的實際問題。

三角形是生活中經(jīng)常見到的圖形，而且在小學已經(jīng)學到過三角形內角和是180°，教師利用互動黑板展示各種不同類型的三角形，提出問題：“為什么三角形內角和是180°？”通過創(chuàng)設問題情境引出課題，讓學生嘗試自主體驗解決問題。教師利用互動黑板給學生演示小學學過的實驗操作——移動三角形的兩個角，拼湊在第三個角的頂點，用黑板測量工具量出平角度數(shù)，得到三角形內角和。

2）自主體驗，觀察思考表征。在初中數(shù)學圖形與幾何教學中，學生的經(jīng)驗和體驗是教學的出發(fā)點，在教師創(chuàng)設情境、提出問題后，還需要引導學生進行自主體驗，嘗試通過自主學習解決問題。教師可以利用互動黑板局域網(wǎng)傳輸功能向學生傳輸學習資料，學生開始自主學習，并就疑難問題向教師發(fā)問咨詢。帶著問題去學習，是高效學習的起點。

在“與三角形有關的角”“三角形的內角”教學中，教師運用互動黑板演示三角形形成過程，變換三角形內角不同位置，增強學生交互體驗，掌握三角形內角和定理。學生直觀看到三角形內角位置的變換，根據(jù)自己的生活經(jīng)驗和數(shù)學知識基礎判斷作答，教師進行解釋輔導。同時，教師要求學生自己試一試，用直尺工具測量三角形內角，在互動黑板終端用畫圖工具標出三角形內角，判斷和驗證三角形內角和定理。通過實踐強調三角形內角和定理，學生經(jīng)過自主交互體驗，對三角形內角和定理有更深刻的認識。

3）小組協(xié)作交流，探討構想方案。在初中數(shù)學圖形與幾何教學中，學生經(jīng)過自主學習后，對所學內容有了一定的了解和思考。基于此，教師組織學生以小組為單位進行協(xié)作交流學習。學生小組交流學習觀點，借鑒他人觀點，加速對知識的整合和建構。在小組協(xié)作交流中，學生大膽表達自己看法，激發(fā)學習積極性和參與度，激烈討論數(shù)學問題;教師相機給予點撥，增強小組協(xié)作學習效果。

在“與三角形有關的角”“三角形的內角”教學中，學生經(jīng)過自主體驗學習，找到三角形內角和定理的證明思路是將三角形內角拼在一起，構成平角;或者湊在一個頂點、一邊，得出三角形內角和為180°。教師讓學生小組討論問題：是否可以將三角形的內角湊到圖形內部和外部呢？教師在互動黑板展示文字問題和圖形問題，借助這樣的情境拋出問題，讓學生進行小組學習，給予個性化輔導。

4）分享體驗成果，論證概括總結。在初中數(shù)學圖形與幾何教學中，各小組協(xié)作交流得出各組學習成果，然后將成果在互動黑板上進行展示分享，教師進行補充講解。在具體教學中，利用互動黑板的多點觸控功能，隨意旋轉圖形與幾何內容，多角度為學生直觀形象地說明問題，增進學生對圖形與幾何問題、知識的理解。在“與三角形有關的角”“三角形的內角”教學中，小組討論出結果后，小組代表在互動黑板上以手勢拖動三角形進行擺放，沿著三角形的三條邊畫出平行線，引導思考作平行線的目的;小組代表圍繞三角形繪制輔助線，說出小組協(xié)作探究結果，給出答案。

4 結論

初中數(shù)學圖形與幾何體驗式教學中智慧環(huán)境互動黑板的應用，為數(shù)學圖形與幾何體驗學習提供新契機，促進學生在圖形與幾何學習中體驗知識生成的學習過程。在智慧教室環(huán)境下，教師利用互動黑板的優(yōu)勢和功能，組織豐富教學活動，讓初中數(shù)學圖形與幾何教學不再枯燥乏味，向學生呈現(xiàn)出直觀、三維立體效果，學生可以更快進入學習情境，更好地認知學習。運用互動黑板對問題情境進行探索討論，增強交互體驗，促進學生內化知識，使學生成為課堂主體，在教學活動中成為探索者，課堂氛圍活躍，教學活動緊湊，鍛煉學生空間想象力，培養(yǎng)學生團結合作能力，讓圖形與幾何教學充滿趣味。

參考文獻

[1]張亞珍，張寶輝，韓云霞.國內外智慧教室研究評論及展望[J].開放教育研究，2014，20（1）：81-91.

[2]何克抗.智慧教室+課堂教學結構變革：實現(xiàn)教育信息化宏偉目標的根本途徑[J].教育研究，2015，36（11）：76-81，90.

[3]王曉晨，江紹祥，黃榮懷.面向智慧教室的中小學課堂互動觀察工具研究[J].電化教育研究，2015，36（9）：49-53.

[4]王曉晨，黃榮懷，王夢舒，等.智慧教室環(huán)境下的中小學課堂人際互動分析[J].電化教育研究，2016，37（12）：111-116.