智能互動(dòng)平臺(tái)支持下的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)研究

[摘 ?要] 隨著教育技術(shù)的發(fā)展，各類智能互動(dòng)平臺(tái)已日漸普及，促進(jìn)了數(shù)學(xué)課堂教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變. 文章以“實(shí)數(shù)”中考復(fù)習(xí)課為例，通過(guò)多功能電腦室構(gòu)建個(gè)性化學(xué)習(xí)場(chǎng)景、希沃系列工具搭建互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)、一起中學(xué)練習(xí)平臺(tái)精準(zhǔn)把控復(fù)習(xí)效果，有效提升數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課的互動(dòng)性與生成性. 最后對(duì)智能互動(dòng)平臺(tái)的應(yīng)用與研究提出四點(diǎn)展望.

[關(guān)鍵詞] 智能互動(dòng)平臺(tái);希沃;一起中學(xué);復(fù)習(xí)課;實(shí)數(shù);教學(xué)實(shí)踐

問(wèn)題的提出

數(shù)學(xué)中考復(fù)習(xí)課，缺少了新知探究的精彩，更多的是鞏固技能的訓(xùn)練. 在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師大多情況下只能通過(guò)講授的方式進(jìn)行常規(guī)的舊知回顧，學(xué)生則按照教學(xué)任務(wù)被安排在學(xué)案上完成練習(xí)，個(gè)別上臺(tái)板書(shū)解題過(guò)程，主動(dòng)性、交互性不足.

隨著教育技術(shù)的發(fā)展，各類智能教學(xué)平臺(tái)已被有效融入中學(xué)數(shù)學(xué)課堂，逐步改革了傳統(tǒng)的教學(xué)方式[1]. 少數(shù)地區(qū)開(kāi)始嘗試將中考復(fù)習(xí)課轉(zhuǎn)移到多功能電腦室中開(kāi)展，通過(guò)技術(shù)工具組建教學(xué)平臺(tái)，探尋一種基于混合多媒體環(huán)境的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)方式. 在多功能電腦室中，學(xué)生均配備個(gè)人電腦，既可完成教師端發(fā)布的學(xué)習(xí)任務(wù)，亦可在個(gè)人界面中進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí).

“實(shí)數(shù)”中考復(fù)習(xí)課在多功能電腦室進(jìn)行授課，在希沃互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)（包括希沃白板、希沃品課、希沃授課助手）和一起中學(xué)練習(xí)平臺(tái)的支持下，本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施方式有了較大改進(jìn). 舊知復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)具備較高的生成性，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;練習(xí)檢測(cè)環(huán)節(jié)具備較強(qiáng)的互動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)了利用大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)糾學(xué)、查漏補(bǔ)缺的目的.

教學(xué)理念

1. 互動(dòng)式教學(xué)

互動(dòng)式教學(xué)，是通過(guò)營(yíng)造多維互動(dòng)的教學(xué)情境，在平等的交流探討中激發(fā)教與學(xué)雙方的主動(dòng)性和探索性，提升教學(xué)效果的一種教學(xué)方式. 本節(jié)課中，教師利用希沃平臺(tái)創(chuàng)設(shè)互動(dòng)式場(chǎng)景，通過(guò)希沃白板課件的交互功能、希沃品課的搶答抽選功能等增強(qiáng)師生的互動(dòng)體驗(yàn)以及合作研討效果.

2. 個(gè)性化學(xué)習(xí)

個(gè)性化學(xué)習(xí)，是讓學(xué)生能根據(jù)自身的興趣和特長(zhǎng)，獨(dú)立思考和實(shí)踐，參與個(gè)性化、差異化的學(xué)習(xí)活動(dòng)，更有效地激發(fā)其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與創(chuàng)造性的一種學(xué)習(xí)方式. 本節(jié)課中，學(xué)生通過(guò)個(gè)人電腦的希沃白板課件自主展開(kāi)思維導(dǎo)圖，完成選詞填空等多項(xiàng)課堂活動(dòng)或?qū)W習(xí)任務(wù)，借助于一起中學(xué)網(wǎng)頁(yè)端的當(dāng)堂檢測(cè)和錯(cuò)題重做等功能實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的個(gè)性化學(xué)習(xí).

3. 混合式學(xué)習(xí)

混合式學(xué)習(xí)，就是把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)同電子化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，既要發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位. 本節(jié)課中，學(xué)生使用配套的紙質(zhì)學(xué)案引導(dǎo)學(xué)習(xí)、答題書(shū)寫(xiě)，結(jié)合希沃白板課件、一起中學(xué)練習(xí)平臺(tái)進(jìn)行探究、驗(yàn)證與解答;教師將學(xué)生的紙質(zhì)作品進(jìn)行拍照并上傳到希沃白板，將練習(xí)數(shù)據(jù)在一起中學(xué)平臺(tái)上精準(zhǔn)反饋，使混合式學(xué)習(xí)達(dá)到最佳效果.

教學(xué)案例

“實(shí)數(shù)”中考復(fù)習(xí)課的教學(xué)目標(biāo)，是讓學(xué)生了解實(shí)數(shù)的概念與分類，能借助于數(shù)軸理解相反數(shù)和絕對(duì)值的含義，會(huì)求一個(gè)數(shù)的相反數(shù)、倒數(shù)與絕對(duì)值，了解科學(xué)記數(shù)法的概念，能夠熟練進(jìn)行實(shí)數(shù)的混合運(yùn)算.

本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程包括知識(shí)梳理、考點(diǎn)精練、當(dāng)堂檢測(cè)以及課堂小結(jié)四個(gè)部分.

（一）知識(shí)梳理

1. 實(shí)數(shù)的分類

實(shí)數(shù)的分類是學(xué)生容易混淆的知識(shí)，如圖1所示，教師利用希沃白板的思維導(dǎo)圖工具及動(dòng)畫(huà)功能將實(shí)數(shù)的分類結(jié)果動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)出來(lái)，達(dá)到結(jié)構(gòu)化梳理的目的. 學(xué)生在個(gè)人電腦的希沃白板課件上可以同步操作，加以知識(shí)鞏固.

在此基礎(chǔ)上回顧無(wú)理數(shù)常見(jiàn)的三種類型.

（1）根號(hào)型：如，等開(kāi)方開(kāi)不盡的數(shù);

（2）構(gòu)造型：如0.101001000…（每相鄰兩個(gè)1之間依次多一個(gè)0）等;

（3）含π型：如，π-1等.

2. 數(shù)軸

教師挖空知識(shí)點(diǎn)中的關(guān)鍵詞，設(shè)置蒙層，以填空題的形式呈現(xiàn)出來(lái);教學(xué)中根據(jù)學(xué)生的回答，逐步擦除蒙層予以顯示.

（1）數(shù)軸的三要素：____________、_____________、_____________;

（2）數(shù)軸右邊的數(shù)總比左邊的數(shù)____________;

（3）數(shù)軸上的點(diǎn)與________數(shù)一一對(duì)應(yīng).

學(xué)生對(duì)第（3）問(wèn)理解得不清晰，教師利用希沃白板的形狀工具插入線段和圓，通過(guò)希沃白板的圓規(guī)、旋轉(zhuǎn)、拖拽等功能動(dòng)態(tài)生成和π在數(shù)軸上的位置（分別如圖2、圖3所示），讓學(xué)生深刻理解數(shù)軸上的點(diǎn)與實(shí)數(shù)一一對(duì)應(yīng).

3. 相反數(shù)、倒數(shù)、絕對(duì)值

教師同樣以添加蒙層的方式設(shè)置填空題進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的梳理，以四道填空題的形式呈現(xiàn)出來(lái)，并引導(dǎo)學(xué)生借助于數(shù)軸理解相反數(shù)和絕對(duì)值的含義.

（1）相反數(shù)：只有________不同的兩個(gè)數(shù)互為相反數(shù)，若a，b互為相反數(shù)，則_________;

（2）倒數(shù)：_____________的兩個(gè)數(shù)互為倒數(shù);若非零兩數(shù)a，b互為倒數(shù)，則________;

（3）絕對(duì)值：在數(shù)軸上表示數(shù)a的點(diǎn)到________的距離叫做a的絕對(duì)值，記為_(kāi)_______;

（4）例如：-3的相反數(shù)為_(kāi)_______，-3的倒數(shù)為_(kāi)_______，-3的絕對(duì)值為_(kāi)_______.

4. 科學(xué)記數(shù)法

教師首先引導(dǎo)學(xué)生回顧科學(xué)記數(shù)法的定義及表達(dá)形式，給出示例.

（1）科學(xué)記數(shù)法：把一個(gè)數(shù)寫(xiě)成a×10n（其中1≤a<10，n為整數(shù)）的形式;

（2）例如：11000000用科學(xué)記數(shù)法表示為_(kāi)_________;-0.00072用科學(xué)記數(shù)法表示為_(kāi)_________.

對(duì)于?？嫉挠?jì)數(shù)單位的轉(zhuǎn)換，教師利用希沃白板設(shè)計(jì)了選詞填空課堂活動(dòng)（如圖4所示），以便學(xué)生直觀地對(duì)比和梳理. 教學(xué)中邀請(qǐng)兩位學(xué)生上臺(tái)拖拽答案到橫線上，由希沃白板自動(dòng)判定正誤，其他學(xué)生在個(gè)人電腦的課件上同步參與此課堂活動(dòng).

（二）考點(diǎn)精煉

1. 實(shí)數(shù)的有關(guān)概念

如圖5所示，教師利用希沃白板的選詞填空課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)了兩個(gè)問(wèn)題，學(xué)生在個(gè)人電腦的希沃白板課件中參與作答. 教師通過(guò)希沃品課收集學(xué)生的作答選項(xiàng)，在教師端實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，了解全體學(xué)生的掌握情況.

根據(jù)數(shù)據(jù)反饋，第（2）題正確率偏低，教師適時(shí)作出點(diǎn)評(píng)并再次強(qiáng)調(diào)：去掉絕對(duì)值符號(hào)時(shí)要先判斷里面數(shù)的符號(hào).

為考查學(xué)生是否已熟練掌握了實(shí)數(shù)的分類，教師利用希沃白板設(shè)計(jì)了分組競(jìng)爭(zhēng)課堂活動(dòng)，要求學(xué)生從實(shí)數(shù)，，π+1，，，0，-5，3.141，-0.75， 0.121212…中正確識(shí)別出有理數(shù)，如圖6所示.

教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)希沃品課進(jìn)行搶答，搶得的兩位學(xué)生上臺(tái)參與課堂活動(dòng)，進(jìn)一步提升學(xué)習(xí)競(jìng)爭(zhēng)氛圍.

2. 實(shí)數(shù)的大小比較

本考查點(diǎn)設(shè)計(jì)了兩個(gè)問(wèn)題：如圖7所示，第（1）題是純數(shù)字的基礎(chǔ)題，通過(guò)希沃品課收集學(xué)生的答案;第（2）題是含字母的提升題，為了擴(kuò)大考查面，教師使用希沃白板的趣味分類課堂活動(dòng)設(shè)置了6個(gè)結(jié)論，要求學(xué)生逐一判斷是否成立. 學(xué)生拖拽結(jié)論到對(duì)應(yīng)的圓框內(nèi)，系統(tǒng)即可自動(dòng)判別正誤，由此也活躍了課堂氛圍.

3. 實(shí)數(shù)的運(yùn)算

本考查點(diǎn)的解題關(guān)鍵在于學(xué)生是否正確掌握了實(shí)數(shù)的運(yùn)算法則，以及負(fù)整數(shù)指數(shù)冪、零次冪、二次根式、去絕對(duì)值、特殊角的三角函數(shù)值的運(yùn)算法則. 本考查點(diǎn)設(shè)計(jì)了兩個(gè)問(wèn)題（如圖8所示）：第（1）題由教師通過(guò)板書(shū)示范，并用畫(huà)筆功能及時(shí)標(biāo)注易錯(cuò)點(diǎn);第（2）題由學(xué)生獨(dú)立完成.

學(xué)生先在學(xué)案上書(shū)寫(xiě)解答過(guò)程，隨后教師引導(dǎo)小組成員相互交流解惑，突破易錯(cuò)點(diǎn). 教師邊巡視邊當(dāng)堂批改，并利用希沃授課助手將學(xué)生具有的典型錯(cuò)誤拍照上傳，插入希沃白板中進(jìn)行批注和講解，如圖9所示.

（三）當(dāng)堂檢測(cè)

教師在一起中學(xué)平臺(tái)的教師端發(fā)布當(dāng)堂檢測(cè)卷（共10題，略），全體學(xué)生登錄個(gè)人電腦的網(wǎng)頁(yè)端限時(shí)答題，解答后將作答結(jié)果拍照上傳到平臺(tái).

一起中學(xué)平臺(tái)憑借大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)全體學(xué)生的作答結(jié)果，生成班級(jí)學(xué)情報(bào)告. 教師據(jù)此能夠及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，做到精準(zhǔn)點(diǎn)評(píng);學(xué)生可以利用重做錯(cuò)題功能進(jìn)行知識(shí)的查漏補(bǔ)缺，提升復(fù)習(xí)的有效性.

（四）課堂小結(jié)

學(xué)生通過(guò)獨(dú)立歸納、小組合作的方式，在學(xué)案上整理出本節(jié)課的學(xué)習(xí)要點(diǎn)，再結(jié)合教師利用希沃白板制作的思維導(dǎo)圖逐一展開(kāi)、呈現(xiàn)本節(jié)課的知識(shí)框架，如圖9所示. 最后，通過(guò)師生對(duì)話的形式共同梳理小結(jié)，完善思維網(wǎng)絡(luò).

應(yīng)用與研究展望

隨著信息化教學(xué)的日益普及，希沃白板等智能互動(dòng)平臺(tái)及工具在課堂教學(xué)中的地位和作用越來(lái)越重要，對(duì)其研究和應(yīng)用實(shí)踐更需進(jìn)一步的落實(shí)、深入和創(chuàng)新.

1. 提升技術(shù)應(yīng)用認(rèn)可度

教師應(yīng)在理論層面上轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)理念，對(duì)智能互動(dòng)平臺(tái)在教學(xué)中的應(yīng)用提出新認(rèn)識(shí)和新想法. 例如，通過(guò)問(wèn)卷、訪談、觀課、評(píng)課等方式了解平臺(tái)工具在教學(xué)中的認(rèn)可度和投入度，分析存在的困難和不足，預(yù)見(jiàn)可能產(chǎn)生的問(wèn)題，制定實(shí)施及改進(jìn)的方案，爭(zhēng)取教師群體、學(xué)生群體、家長(zhǎng)群體的支持.

2. 專業(yè)培訓(xùn)創(chuàng)設(shè)技術(shù)條件

組織區(qū)域性的基于智能互動(dòng)平臺(tái)的相關(guān)教研和專業(yè)培訓(xùn)，以區(qū)、校、科組、班級(jí)為單位，面向教師群體及學(xué)生群體開(kāi)展學(xué)習(xí)研修. 通過(guò)培訓(xùn)，正確辨析智能互動(dòng)平臺(tái)的利弊，認(rèn)清其促進(jìn)教學(xué)發(fā)展的巨大優(yōu)勢(shì)，掌握其應(yīng)用方法，提升師生信息化素養(yǎng)和應(yīng)用能力，為全面開(kāi)展信息化教學(xué)創(chuàng)設(shè)足夠的技術(shù)條件.

3. 形成數(shù)學(xué)教學(xué)的新策略

教師應(yīng)深入研究中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的不同內(nèi)容、課型等與各類智能互動(dòng)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)如何充分結(jié)合，在策略層面上對(duì)達(dá)成中學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)各階段目標(biāo)的策略和方法進(jìn)行有益探索. 例如，使用希沃平臺(tái)的蒙層、克隆等功能實(shí)現(xiàn)新授課的生成性教學(xué)，使用學(xué)科工具提升復(fù)習(xí)課的深廣度，以形成希沃平臺(tái)促進(jìn)課堂教學(xué)的新策略和新模式[2]，有效改進(jìn)中學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的全過(guò)程.

4. 開(kāi)展融合創(chuàng)新性的研究

關(guān)注各類智能互動(dòng)平臺(tái)同課堂教學(xué)的整合，從單一到多平臺(tái)技術(shù)的融合應(yīng)用. 可以開(kāi)展基于希沃平臺(tái)的多技術(shù)深度融合教學(xué)的應(yīng)用研究，開(kāi)展智能互動(dòng)平臺(tái)提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)研究，以及開(kāi)展技術(shù)引領(lǐng)下的“教學(xué)評(píng)”一致性的改革創(chuàng)新研究，等等. 通過(guò)成果的凝練和推廣，帶動(dòng)更多的一線教師進(jìn)行研究，為國(guó)家教育信息化的發(fā)展提供更大的支持.

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