基于核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

傅藝珊

智慧課堂是以關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，完善學(xué)生的人格成長(zhǎng)，促進(jìn)學(xué)生智能發(fā)展，提高綜合素質(zhì)為目標(biāo)的課堂形式，最終實(shí)現(xiàn)以提升學(xué)生核心素養(yǎng)、合作探究能力、綜合思維能力為指向的智慧發(fā)展.高中數(shù)學(xué)智慧課堂強(qiáng)調(diào)要讓學(xué)生站在學(xué)習(xí)的中心，建構(gòu)創(chuàng)造性、智慧性、交互性的學(xué)習(xí)過(guò)程，促進(jìn)師生情智交流，實(shí)現(xiàn)高中學(xué)生核心素養(yǎng)全面發(fā)展.

1 概念界定

廣義的智慧課堂從理念、技術(shù)和應(yīng)用三個(gè)維度解析有關(guān)課堂教學(xué)理論與實(shí)踐問(wèn)題，主要回答如何構(gòu)建智慧課堂，以及在課堂教學(xué)實(shí)際中如何應(yīng)用智慧課堂等基本問(wèn)題.狹義講，智慧課堂指的是將高科技引入教學(xué)中，讓學(xué)生和教師共同發(fā)揮主觀能動(dòng)性，集智慧于課堂中.智慧課堂的核心在于用最新的信息技術(shù)手段來(lái)變革和改進(jìn)課堂教學(xué)，打造智能、高效的課堂，促進(jìn)全體學(xué)生實(shí)現(xiàn)符合其個(gè)性化需求的成長(zhǎng)和發(fā)展[1].

2 智慧課堂模式與傳統(tǒng)課堂模式的區(qū)別

在“教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020）”與新高考的背景下，智慧課堂進(jìn)入高中課堂改變傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)模式，特別是將技術(shù)與課堂緊密結(jié)合，形成一個(gè)高效學(xué)習(xí)環(huán)境，達(dá)到優(yōu)質(zhì)課堂效果[2]，踐行學(xué)科核心素養(yǎng)理念，靈活性和高效性更加突出.

2.1 教學(xué)方式

傳統(tǒng)教學(xué)是“先教后學(xué)”，教師是教學(xué)活動(dòng)的主體.智慧課堂是從“學(xué)”開(kāi)始，“以學(xué)定教”，學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的發(fā)起者.傳統(tǒng)教學(xué)方式單一枯燥，大多使用“講授法+PPT”模式，PPT成為課堂教學(xué)的主要工具，數(shù)學(xué)課堂常變成了“影視圖片觀摩課”，教學(xué)信息一閃而過(guò)，無(wú)法根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知實(shí)際開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生易產(chǎn)生厭倦，教學(xué)效果不佳.智慧課堂從傳統(tǒng)的模式跳脫出來(lái)，以“任務(wù)”為驅(qū)動(dòng)，師生共同探索發(fā)現(xiàn)，教師根據(jù)學(xué)生課前測(cè)評(píng)結(jié)果設(shè)計(jì)教學(xué)方案，針對(duì)性更強(qiáng)，高效完成教學(xué)任務(wù).

2.2 教學(xué)工具

智慧課堂使用豐富的軟硬件，把教學(xué)工具和教學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)一成教學(xué)整體.教師通過(guò)軟件平臺(tái)采集學(xué)生的各項(xiàng)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，利用軟件系統(tǒng)分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，及時(shí)反饋并設(shè)計(jì)教學(xué)方案，學(xué)生通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)測(cè)評(píng)了解不足，及時(shí)補(bǔ)缺補(bǔ)漏，教師在課堂教學(xué)中，運(yùn)用授課軟件進(jìn)行師生交流，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率.

2.3 教學(xué)互動(dòng)

傳統(tǒng)教學(xué)是“提問(wèn)+回答”模式，缺乏良性的師生互動(dòng)，教師無(wú)法全面掌握學(xué)情，基本采用經(jīng)驗(yàn)教學(xué).智慧課堂可以進(jìn)行師生、生生互動(dòng).教師通過(guò)平臺(tái)不僅可以進(jìn)行全班大范圍互動(dòng)，也能進(jìn)行小范圍的小組討論，甚至是一對(duì)一互動(dòng).教師通過(guò)軟件工具可以指定學(xué)生回答，也可以隨機(jī)挑人，甚至設(shè)置搶答功能，極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，活躍課堂氣氛，師生互動(dòng)更加立體高效.

3 智慧課堂構(gòu)建要求

智慧課堂在先進(jìn)教學(xué)工具及高效數(shù)據(jù)平臺(tái)的幫助下，教師采取相應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)學(xué)生完成教學(xué)活動(dòng).

3.1 多種技術(shù)工具使用

當(dāng)今是移動(dòng)信息時(shí)代，智慧課堂需要大量的軟硬件工具，如平板電腦、希沃一體機(jī)、希沃白板5、班級(jí)優(yōu)化大師、希沃易課堂、遠(yuǎn)程互動(dòng)助手、希沃傳屏等.可以利用手機(jī)終端APP，幫助師生在手機(jī)上進(jìn)行各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng).

3.2 大數(shù)據(jù)分析

智慧課堂的開(kāi)展需要一個(gè)能夠進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)收集、比較、分析、反饋的數(shù)據(jù)平臺(tái)，如智學(xué)網(wǎng)、希沃易課堂等，教師可以課前推送預(yù)習(xí)資料，產(chǎn)生預(yù)習(xí)效果;課中互動(dòng)，反饋課堂數(shù)據(jù);課后可以生成完整的學(xué)情數(shù)據(jù)，用簡(jiǎn)單實(shí)用的工具改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，打造全員參與、互動(dòng)生成的智慧課堂.

4 案例設(shè)計(jì)

根據(jù)智慧課堂的特點(diǎn)，借助教學(xué)平臺(tái)和教學(xué)軟件，以人教A版（2020）選擇性必修第一冊(cè)《橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程》為例，芻議在智慧課堂教學(xué)中培養(yǎng)高中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì).

4.1 發(fā)布材料，動(dòng)手操作，初識(shí)橢圓概念—一從直觀想象到數(shù)學(xué)抽象

教師在易課堂空間發(fā)布預(yù)習(xí)材料，有關(guān)“46P/Wirtanen”的彗星與神舟七號(hào)飛船的運(yùn)行軌道材料，引導(dǎo)學(xué)生觀察想象，初步直觀感知橢圓圖形.然后安排學(xué)生動(dòng)手在白紙上利用圖釘和細(xì)繩畫出鉛筆頭的軌跡，截圖上傳智學(xué)網(wǎng)，教師收集反饋.

設(shè)計(jì)意圖“情境與問(wèn)題是數(shù)學(xué)概念形成和發(fā)展的土壤”.對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，橢圓是一個(gè)新的圖形概念，如何激發(fā)學(xué)生的求知欲望，抽象出橢圓概念，是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn).教師課前發(fā)布材料任務(wù)，學(xué)生接收材料，預(yù)習(xí)、動(dòng)手作圖，感知圖形的特征，初步形成對(duì)橢圓的直觀認(rèn)識(shí).通過(guò)“從感性上升到理性的思維過(guò)程”達(dá)成數(shù)學(xué)抽象思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，為課堂教學(xué)做好鋪墊.

4.2 課堂反饋，新課探究，明確條件，感悟數(shù)形結(jié)合—從直觀想象到邏輯推理

教師在課堂上總結(jié)反饋預(yù)習(xí)效果，提出問(wèn)題：“兩個(gè)定點(diǎn)和一條線段要滿足什么條件才能夠畫出一個(gè)橢圓”，并請(qǐng)一名學(xué)生利用GeoGebra軟件展示橢圓的畫圖過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生觀察橢圓的幾何特征，引出橢圓的定義：在平面內(nèi)，到兩定點(diǎn)E，F(xiàn)的距離之和等于常數(shù)2a（2a>| F1F2|）的點(diǎn)M的軌跡叫做橢圓.這兩個(gè)定點(diǎn)叫做橢圓的焦點(diǎn)，兩焦點(diǎn)的距離叫做橢圓的焦距，記|F1F2|=2c.

教師追問(wèn)：“當(dāng)2a等于|F1F2 |時(shí)，點(diǎn)M的軌跡是什么？當(dāng)2a小于|F1F2 |時(shí)，點(diǎn)M的軌跡又是什么？”引導(dǎo)學(xué)生在GeoGebra軟件中，改變2a的值，動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，然后觀察分析，得出結(jié)論：“當(dāng)2a等于| F1F2|時(shí)，點(diǎn)M的軌跡是線段F1F2;當(dāng)2a小于|F1F2|時(shí)，點(diǎn)M的軌跡不存在”.

設(shè)計(jì)意圖本環(huán)節(jié)借助GeoGebra軟件，引導(dǎo)學(xué)生形成對(duì)橢圓概念的再認(rèn)知，形成外顯特征與內(nèi)隱性質(zhì)之間的聯(lián)系.借助幾何直觀，理解橢圓概念中“常數(shù)大于焦距這個(gè)要求的必要性”，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生“形成重論據(jù)、有條理、合乎邏輯的思維品質(zhì)和理性精神[3]”.

4.3 自主探究，形成理性思維，收獲新知識(shí)——從數(shù)學(xué)抽象到數(shù)學(xué)運(yùn)算

設(shè)計(jì)意圖 橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)，是本節(jié)課的難點(diǎn)，也是提升學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)的良機(jī).借助智慧課堂大數(shù)據(jù)分析，比較不同算法的優(yōu)劣，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)“算法”和“算理”的重要性.經(jīng)歷橢圓方程的推導(dǎo)，有利于增強(qiáng)學(xué)生探究能力，感受嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的精神，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)美、感受美，從而提升學(xué)生推理論證能力和數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).

師生活動(dòng)2：教師利用希沃白板5發(fā)送練習(xí)1（圖1），學(xué)生利用智慧課堂反饋器作答，教師借助班級(jí)優(yōu)化大師軟件（圖2）隨機(jī)挑人回答，并對(duì)其解答及時(shí)點(diǎn)評(píng).

教師點(diǎn)評(píng)完練習(xí)1，繼續(xù)推送練習(xí)2，學(xué)生在練習(xí)本上作答，教師通過(guò)希沃助手把學(xué)生的解答拍照上傳到多媒體上（圖3），由學(xué)生講解思路，教師總結(jié)完善.教師繼續(xù)發(fā)布題1和題2，師生共同分析解題思路，教師利用白板板書解答過(guò)程.

題1平面內(nèi)兩定點(diǎn)的距離為8，一個(gè)動(dòng)點(diǎn)到這兩個(gè)定點(diǎn)的距離之和等于10，建立適當(dāng)坐標(biāo)系寫出動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程;

設(shè)計(jì)意圖本活動(dòng)設(shè)計(jì)練習(xí)1中的4個(gè)方程，具有層次性，由易到難;對(duì)于練習(xí)2，教師投屏學(xué)生的解答，再由學(xué)生講解，通過(guò)師生交流、生生討論，得出解決問(wèn)題的兩種思路與方法.通過(guò)分層教學(xué)，幫助不同層次學(xué)生理解和掌握橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.然后從學(xué)生的認(rèn)知理解水平出發(fā)，教師繼續(xù)發(fā)布題1和題2，通過(guò)設(shè)置“精致練習(xí)”[4]提升直觀想象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).

4.4 反思總結(jié)，提升經(jīng)驗(yàn)，鞏固教學(xué)效果—一從邏輯推理到數(shù)學(xué)建模表示焦點(diǎn)在x軸上的橢圓？什么時(shí)候表示焦點(diǎn)在y軸上的橢圓？能表示圓嗎？”

設(shè)計(jì)意圖本環(huán)節(jié)教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)，落實(shí)“以生為本”教學(xué)理念，突出學(xué)生的主體地位，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)、方法和技能方面進(jìn)行補(bǔ)充與完善，提高抽象概括能力、數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)，再通過(guò)推送探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)[5]，為下節(jié)課的教學(xué)打下基礎(chǔ).

5 智慧課堂的教學(xué)反思

智慧課堂能夠發(fā)掘?qū)W生的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在自身愛(ài)好中學(xué)習(xí)，通過(guò)“自主導(dǎo)學(xué)，組內(nèi)研學(xué)，交流促學(xué)，反饋評(píng)學(xué)”的智慧課堂教學(xué)模式，突破傳統(tǒng)課堂的局限，“以問(wèn)題為導(dǎo)向，以思維為主線，以能力為目標(biāo)，以發(fā)展為方向”，讓學(xué)生在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中主動(dòng)參與探究知識(shí)的形成過(guò)程.教師充分認(rèn)識(shí)到學(xué)生的心理特征和知識(shí)結(jié)構(gòu)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，將傳統(tǒng)的“知識(shí)立意”“能力立意”的教學(xué)觀念，轉(zhuǎn)變?yōu)椤皟r(jià)值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識(shí)為基”[6]，展現(xiàn)課堂生命力，讓課堂更精彩，效果更顯著.

參考文獻(xiàn)

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