基于智慧課堂的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)用研究

向麗華

摘 要 全球信息化背景下，各個(gè)國(guó)家都在努力的推進(jìn)本國(guó)的教育信息化進(jìn)程。智慧課堂應(yīng)運(yùn)而生，為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提供了良好的互動(dòng)平臺(tái)。小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)緊跟嶄新的信息化技術(shù)時(shí)代，掌握新的教學(xué)平臺(tái)，充分了解新技術(shù)手段與教學(xué)設(shè)計(jì)重新整合、運(yùn)用。從課前、課中、課后三個(gè)通用環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)出小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)策略并進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用和修正，為提升小學(xué)生數(shù)學(xué)能力做出積極的教育改革。

關(guān)鍵詞 智慧課堂 小學(xué)數(shù)學(xué) 教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G623.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1教育信息化背景下的智慧課堂需求

全球信息化背景下，世界各國(guó)都在努力的推動(dòng)本國(guó)的教育信息化進(jìn)程。目前我國(guó)對(duì)教育信息化促進(jìn)教育變革的問題也越來越重視，2010年10月，我國(guó)制定并頒布了《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》，在《綱要》明確提出：“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響”。同時(shí)，我國(guó)將信息化推動(dòng)教育教學(xué)改革納入了《中華人民共和國(guó)教育法》，提出：“國(guó)家推進(jìn)教育信息化，加快教育信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，利用信息技術(shù)促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源普及共享，提高教育教學(xué)水平和教育管理水平。”教育信息化的快速發(fā)展，課堂教學(xué)需要得到變革、創(chuàng)新，在這樣一個(gè)背景下，智慧課堂應(yīng)運(yùn)而生，使得智慧課堂、智慧學(xué)習(xí)成為當(dāng)前教育信息化研究的熱點(diǎn)。

新時(shí)代科學(xué)技術(shù)的騰飛，人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)，為智慧課堂的出現(xiàn)提供了十分豐富的機(jī)會(huì)。智慧課堂往往以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)思想，是一種基于動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析的新型信息化的教學(xué)服務(wù)平臺(tái)，是一種“云、網(wǎng)、端”結(jié)合應(yīng)用的新型信息化課堂模式。智慧課堂在資源推送、教學(xué)設(shè)計(jì)、交流反饋等方面實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)化、智能化，是一場(chǎng)教學(xué)方式的全新變革。

2智慧課堂概述

2.1概念

唐斯斯、楊現(xiàn)民等在《智慧教育與大數(shù)據(jù)》中提出：智慧課堂是開放的課堂，是深度交互的課堂，每個(gè)學(xué)生都擁有一部智能學(xué)習(xí)終端，內(nèi)置豐富的資源，并無縫對(duì)接云平臺(tái)。

謝幼如教授在愛課堂網(wǎng)上開過一門課《智慧課堂教學(xué)》，此課程將智慧課堂定義為：智慧課堂是以培養(yǎng)具有高智能和創(chuàng)造力的人才為目標(biāo)，依賴于大數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)分析等技術(shù)，實(shí)施學(xué)情診斷分析和資源智能推送，開展“云+端”學(xué)習(xí)活動(dòng)與支持服務(wù)，進(jìn)行學(xué)習(xí)過程記錄與多元智能評(píng)價(jià)的新型課堂。

李祎在《基于電子書包的小學(xué)數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建方法及支持工具研究》中提出：智慧課堂是指充分利用信息技術(shù)手段所構(gòu)建的高質(zhì)高效課堂。

目前大多數(shù)小學(xué)的硬件設(shè)備還未充分完善，但具備了基本的的技術(shù)硬件設(shè)備，從智慧課堂的現(xiàn)有水平出發(fā)，智慧課堂能依據(jù)教學(xué)理論和教學(xué)模式，合理有效地應(yīng)用信息技術(shù)，在一定程度上克服傳統(tǒng)課堂的弊端，對(duì)開展互動(dòng)課堂和發(fā)展學(xué)生的高階思維能達(dá)到較好的教學(xué)效果。

2.2智慧課堂研究綜述

關(guān)于智慧課堂，學(xué)術(shù)界的研究主要集中以下幾個(gè)方面：智慧教育、智慧校園、智慧教室、智慧學(xué)習(xí)、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、智慧課堂。

關(guān)于智慧教育，祝智庭、賀斌的《智慧教育：教育信息化的新境界》一文對(duì)智慧教育做了詳細(xì)的闡述。首先對(duì)智慧與智慧教育的溯源、概念做了詳細(xì)的介紹，在文中提出教育信息化需要智慧與創(chuàng)新，分析了我國(guó)教育信息化建設(shè)存在的一些問題，從而提出了“智慧教育作為教育信息化的新境界”，最后指出了智慧教育面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

關(guān)于智慧校園，陳琳、王蔚等對(duì)智慧校園的智慧進(jìn)行了本質(zhì)探討。在《智慧校園的智慧本質(zhì)探討》一文中，作者對(duì)我國(guó)智慧校園研究與建設(shè)進(jìn)行了現(xiàn)狀分析，對(duì)智慧校園“智慧缺失”的原因進(jìn)行了分析，并從從智慧時(shí)代的高度、智慧教育的視角探討智慧校園的智慧本質(zhì)，最后提出了彰顯智慧校園智慧本質(zhì)的建設(shè)策略。

關(guān)于智慧教室，黃榮懷、胡永斌等在《智慧教室的概念及特征》一文中提出了智慧教室的“SMART”概念模型，可概括為內(nèi)容呈現(xiàn)（Showing）、環(huán)境管理（Manageable ）、資源獲?。ˋccessible ）、及時(shí)互動(dòng)（Real-time Interactive ）、情境感知（Testing）五個(gè)維度，并提出了三種典型的智慧教室：“高清晰”型智慧教室、“深體驗(yàn)”型智慧教室、“強(qiáng)交互”型智慧教室。

關(guān)于智慧學(xué)習(xí)，陳琳、王蔚在《智慧學(xué)習(xí)內(nèi)涵及其智慧學(xué)習(xí)方式》一文中指出：智慧學(xué)習(xí)是人類為適應(yīng)和推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的新型學(xué)習(xí)，由創(chuàng)新學(xué)習(xí)、聯(lián)通式學(xué)習(xí)、跨界跨學(xué)科學(xué)習(xí)、新型主動(dòng)式學(xué)習(xí)、新型國(guó)際化學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式構(gòu)成。

關(guān)于智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，黃榮懷、楊俊鋒《從數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境到智慧學(xué)習(xí)環(huán)境》中提出了五種典型的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境：支持“個(gè)人自學(xué)”的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、支持“研討性學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)環(huán)境、支持“在工作中學(xué)”的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、支持“在做中學(xué)”的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，支持“課堂學(xué)習(xí)”的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。

3基于智慧課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)——以“雨課堂”為例

為方便提供一個(gè)智慧課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)模式，基于智慧課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)可按照常見的教學(xué)步驟分為課前、課中、課后三個(gè)環(huán)節(jié)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.1課前預(yù)習(xí)——學(xué)情智能診斷

對(duì)于傳統(tǒng)課堂，學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)的資源，大多限于課本教材以及教師給學(xué)生布置的學(xué)習(xí)任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的時(shí)代，學(xué)習(xí)資源琳瑯滿目，但是對(duì)于小學(xué)生來說，如何利用網(wǎng)絡(luò)選擇適合的資源是一件困難的事情。小學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中，會(huì)遇到很多的困難和不解，常常由于問題得不到及時(shí)解決，導(dǎo)致了很多學(xué)生學(xué)習(xí)積極性受到打擊。對(duì)于教師來說，在進(jìn)行備課過程中，無法對(duì)學(xué)生的學(xué)情進(jìn)行深入分析，大多只是憑借直觀感受，因此，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)中只能進(jìn)行一步步假設(shè)，而不能快速做到對(duì)癥下藥。

對(duì)于智慧課堂，教師利用信息技術(shù)，能夠很好的解決這一系列問題。教師首先制作好提供學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)材料，然后通過信息技術(shù)手段將材料推送給學(xué)生，學(xué)生通過智能終端完成學(xué)習(xí)任務(wù)并提交給老師，此時(shí)，教師依據(jù)技術(shù)手段對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行智能診斷，從而促使教師更好的教。

以“雨課堂”為例，教師應(yīng)提前準(zhǔn)備好教學(xué)資源，如微課視頻、預(yù)習(xí)題等，通過“雨課堂”推送給學(xué)生，學(xué)生通過手機(jī)終端（微信）進(jìn)行學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)完成預(yù)習(xí)的任務(wù)后，即可看到自己的排名、所用的時(shí)間以及答對(duì)的數(shù)量?！坝暾n堂”另外一個(gè)交互的功能“報(bào)告老師”，學(xué)生通過此功能將預(yù)習(xí)中遇到的問題，反饋給老師，老師根據(jù)學(xué)生提出的問題對(duì)自己的教學(xué)進(jìn)行一定的調(diào)整。對(duì)于急需解決的問題，教師可以通過微信聊天或者班級(jí)微信群，及時(shí)對(duì)學(xué)生做出相應(yīng)的指導(dǎo)。在教師端可以及時(shí)了解到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，通過學(xué)生的瀏覽記錄，教師可以知道有學(xué)生是否進(jìn)行了預(yù)習(xí)。同時(shí)教師端會(huì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的預(yù)習(xí)所花的時(shí)間和每位學(xué)生具體的答題情況，這些數(shù)據(jù)為教師的針對(duì)性講解、個(gè)性化指導(dǎo)提供了重要依據(jù)。

3.2課堂教學(xué)——學(xué)習(xí)互動(dòng)

3.2.1交互、游戲

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)者在面對(duì)新事物、新知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中，都是在原有知識(shí)基礎(chǔ)上主動(dòng)建構(gòu)自己的知識(shí)體系，在學(xué)習(xí)過程中更強(qiáng)調(diào)主動(dòng)合作交流，溝通協(xié)作共享去完成學(xué)習(xí)任務(wù)，并且學(xué)習(xí)是在特定場(chǎng)景中進(jìn)行的，在實(shí)踐活動(dòng)中學(xué)習(xí)，親身參與體驗(yàn)的過程中理解知識(shí)。 2014 年《地平線報(bào)告》談到“未來2到 3年游戲和游戲化將走進(jìn)課堂”。

對(duì)于小學(xué)生而言，游戲是他們的天性，在教學(xué)中涉及游戲要素必能吸引學(xué)生的興趣，而且能夠創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境。利用游戲的方式來進(jìn)行小學(xué)教學(xué)，它的面向?qū)ο鬄?6到14 歲的兒童，恰好滿足了小學(xué)生感知、注意和思維能力發(fā)展的認(rèn)知特點(diǎn)。對(duì)大多數(shù)小學(xué)生而言，數(shù)學(xué)本身就是單調(diào)而乏味的學(xué)科，再加上傳統(tǒng)課堂里枯燥的教學(xué)內(nèi)容，會(huì)逐漸降低小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和主動(dòng)性。

在《三角形的三邊關(guān)系》這一內(nèi)容中，教師可以通過交互小游戲游戲進(jìn)行導(dǎo)入。教師課前設(shè)計(jì)好游戲并在上課前發(fā)到學(xué)生的智能終端。該游戲叫“警察抓小偷”，警察通過定位系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)小偷躲在火車站。從警察局到火車站有三條路可到達(dá)，第一條路與第二條路恰好圍城一個(gè)三角形，第三條路與第二條路也恰好圍城三角形。學(xué)生無論選擇哪條路線，后臺(tái)會(huì)自動(dòng)計(jì)算所花時(shí)間，并在到達(dá)終點(diǎn)時(shí)提示學(xué)生。通過游戲親身實(shí)踐，學(xué)生得知走哪一條路警察最快抓住小偷。

教師運(yùn)用信息技術(shù)制作小游戲并通過雨課堂學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)送到學(xué)生的智能終端，教師通過游戲創(chuàng)設(shè)問題情境導(dǎo)入課堂，讓學(xué)生與游戲能更好地互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與知識(shí)的“開放式”交互，無形之中提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

3.2.2互動(dòng)、課堂

本研究認(rèn)為，在智慧課堂的關(guān)鍵在于利用技術(shù)創(chuàng)建良好的互動(dòng)課堂，互動(dòng)課堂教學(xué)有利于學(xué)生主動(dòng)性和創(chuàng)造性的培養(yǎng)。在傳統(tǒng)課堂中，師生之間的互動(dòng)主要體現(xiàn)為教師口頭提問，學(xué)生舉手回答，或者學(xué)生共同回答。在智慧課堂中，學(xué)生能夠自主使用智能終端，利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行資料搜尋，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題，教師能夠即時(shí)反饋，及時(shí)評(píng)估，有利于師生之間的互動(dòng)。同時(shí)，利用智能終端，學(xué)生之間可以共享學(xué)習(xí)資源，學(xué)習(xí)成果等，很好的體現(xiàn)了學(xué)生之間的生生互動(dòng)。

在“雨課堂”學(xué)習(xí)平臺(tái)中，教師在課上可以開啟“彈幕功能”，在必要時(shí)允許學(xué)生提出問題或者回答問題，并投放到大屏幕上。教師還可以通過微信小程序，創(chuàng)建提問系統(tǒng)，學(xué)生通過掃描二維碼進(jìn)入，在課堂上，學(xué)生可以隨時(shí)提出自己的不解，教師可以收到學(xué)生的問題。對(duì)于小學(xué)生而言，這兩個(gè)功能操作簡(jiǎn)單，學(xué)生只需將文字輸入到相應(yīng)的方格內(nèi)并點(diǎn)擊提交即可。

3.3課后練習(xí)——個(gè)性化輔導(dǎo)

眾所周知，傳統(tǒng)課堂的弊端之一在于，學(xué)生的作業(yè)很難得到教師及時(shí)的反饋。在預(yù)習(xí)中已經(jīng)提到“雨課堂”平臺(tái)的功能，由此，教師仍可以通過雨課堂的功能，向?qū)W生推送課后練習(xí)，并且教師能夠及時(shí)了解到，學(xué)生完成作業(yè)的情況。教師可以通過微信等通訊手段，向?qū)W生或者家長(zhǎng)及時(shí)反饋情況，從而對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的指導(dǎo)。

除此之外，教師還可以自制微信公眾號(hào)平臺(tái)，依據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)情況發(fā)布針對(duì)性的布置作業(yè)任務(wù)，基于微信公眾平臺(tái)智能推送個(gè)性化課后練習(xí)。

4智慧課堂的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)用案例設(shè)計(jì)：以《三角形三邊關(guān)系》為例

面對(duì)小學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，遵循小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，結(jié)合智慧課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)常用模式，運(yùn)用智慧課堂平臺(tái)資源推送、教學(xué)設(shè)計(jì)、交流反饋等智能化教學(xué)功能，以小學(xué)四年級(jí)的《三角形三邊關(guān)系》為例，進(jìn)行了課前、課堂、課后三個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。

4.1課前

教師熟悉智慧課堂教學(xué)平臺(tái)，滲透智慧課堂教學(xué)相關(guān)理論，并掌握以下技能：如何利用智慧課堂的平臺(tái)對(duì)學(xué)生的學(xué)情進(jìn)行智能化、個(gè)性化診斷？如何利用智慧課堂的平臺(tái)推送微課、練習(xí)等學(xué)習(xí)資料給學(xué)生？如何利用智慧課堂的平臺(tái)布置作業(yè)給學(xué)生？如何利用智慧課堂的智能化分析功能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析和總結(jié)？

4.2課堂

以創(chuàng)設(shè)情境、教學(xué)內(nèi)容、教師活動(dòng)、學(xué)生活動(dòng)、設(shè)計(jì)意圖等幾方面進(jìn)行思考和設(shè)計(jì)，可為五個(gè)環(huán)節(jié)：

（1）創(chuàng)設(shè)情境：設(shè)計(jì)一個(gè)“警察抓小偷”的游戲作為導(dǎo)入，教師向?qū)W生智能終端發(fā)送游戲，學(xué)生先體驗(yàn)游戲，然后思考為何第二條路線最近且與三角形三邊有什么關(guān)系？游戲?qū)牒椭悄芙换サ脑O(shè)計(jì)意圖是充分的吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力和學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)習(xí)效率。

（2）自主探究：“拼三角形”，教師引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手拼三角形，巡視學(xué)生的探究情況以及及時(shí)查看學(xué)生的問題。學(xué)生利用智能終端在平臺(tái)上自主探究，動(dòng)手拼“三角形”，并思考三角形三邊有什么關(guān)系。教師通過智能答疑系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題。自主探究環(huán)節(jié)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力以及問題意識(shí)。

（3）答疑解惑：教師引導(dǎo)學(xué)生思考在探究中遇到的問題，對(duì)于學(xué)生無法解決的問題作出及時(shí)回答。學(xué)生共同討論問題之后，仔細(xì)聽教師講解。師生共同討論問題有利于促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

（4）小組合作：探究“姚明一步是否能跨三米”的假設(shè)。教師通過教師端監(jiān)控各小組探討的進(jìn)度，并進(jìn)行課堂巡視，及時(shí)調(diào)查學(xué)生在探究過程中出現(xiàn)什么問題。同時(shí)，學(xué)生通過智能終端，共同探討并做出解答。最后是展示分享探究成果。在這個(gè)環(huán)節(jié)里，完成提高合作探究能力的目的，通過師生、生生互動(dòng)，提高教學(xué)效率。

4.3課后

課后的主要任務(wù)是總結(jié)、反饋。首先，教師可以利用智慧課堂的平臺(tái)推送微課、練習(xí)等學(xué)習(xí)資料給學(xué)生，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)鞏固。其次，教師可以利用智慧課堂平臺(tái)反饋問題、作業(yè)給學(xué)生。最后，教師可以利用智慧課堂的智能化分析功能，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析和總結(jié)，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)。

（通訊作者：朱藝華）

基金項(xiàng)目：本文為2017年廣西師范大學(xué)教育教學(xué)改革A類項(xiàng)目《科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式的長(zhǎng)效性探索：創(chuàng)客工作室模式》成果之一。

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