數學智慧課堂的構建

劉其武

摘? ?要? ? 智能技術與課堂教學的深度融合促進了學習方式的轉變，促成了智慧課堂的出現。本文從智能技術的應用角度界定了數學智慧課堂的內涵，并列舉教學案例，從教學內容、教學問題、教學過程、教學對象等方面提出數學智慧課堂的構建思路及教學策略。

關鍵詞? ? 數學智慧課堂? 智能技術? 構建思路

什么是智慧？《辭海》上解釋為“對事物能認識、辨析、判斷處理和發明創造的能力”。智慧是人在活動過程中，在與人的交往過程中所表現出來的應對社會、自然和人生的一種綜合能力系統。智慧教育的核心是培養學生的創造性思維和解決問題的能力[1]。在信息時代，智慧的生成需要新的教育理念的指導和智能技術的有效參與，著重解決原有教育體系中由于沒有更好的手段和環境，所導致的教育共性和本質問題。正是智能技術與課堂教學進入深度融合的新境界，智慧課堂應運而生[2]。

一、數學智慧課堂的內涵

數學智慧課堂是指在智慧教室，或數學學科教室、數字紙筆教室等智能教室中，教師組織、引導學生所開展的智慧教學和智慧學習活動;在智能技術支持下，通過變革教學方式，構建智能化、數字化、活動化、個性化的課堂教學環境，促進學生智慧生成的新型課堂。在數學智慧課堂，教師對教學全過程進行實時監測與分析，動態調控教學方式與方法;精準引導學生學習，優化學生學習路徑;提供深度理解數學知識與形成應用能力的途徑，為培養學生系統思維能力和創新思維能力提供方法。在數學智慧課堂，學生積極主動投入學習，自覺參與數學知識的體驗和探究。學生學習興趣濃厚，在教師的幫助下，及時找到適合自己的學習環境和學習方法，根據自身需要參與個性化的學習。課堂教學從學生被動接受轉變為自我體驗與探究的創造性學習。

數學智慧課堂主要有以下特征：其一，能夠動態、全面、精準地采集到每一個學生的學習結果和方式的大數據。其二，能夠實時分析學生個體和群體學習情況，建立個性畫像。其三，能夠為每個學生構建反映學習情況的知識與能力圖譜。其四，能夠分析群體共性學習規律，優化教學與學習路徑，精準調控教學。其五，能夠提供深層次理解、體驗和探究知識的工具、套件和學習資源。其六，能夠根據畫像和圖譜，安排迭代訓練，動態完善、優化套件和學習資源，引導個性化學習。

二、數學智慧課堂的構建

1.拓展學習空間，優化學習環境

根據數學智慧課堂的特征，創建數學智慧課堂應該從拓展學習空間、優化學習環境開始。重點從以下三方面入手：其一，改變常規教學資源單一的教學模式，形成學習資源的網絡化。其二，充分利用智能技術，提供教學工具的多樣化。其三，主張課堂開放性，實現師生關系的平等化，即建立和諧、融合、溫煦的學習環境。

2.搭建智能平臺，促進多維交流

智能技術為教師、學生、資源、硬件和軟件之間的交流互動提供了技術支持。在課堂上進行多維互動、促進高效交流是構建數學智慧課堂的重要保障。即充分利用智能技術，促成“教師與學生、學生與學生、教師與資源、學生與資源、教師與硬件、學生與硬件、教師與軟件、學生與軟件、硬件與軟件”等各種維度的交流互動。通過各個系統的互聯互通，在“自然而然”的多維互動中，引導和促進學生開展智慧學習。

3.開展個性學習，改善學習方式

現代信息技術改善了傳統的學習方式，形成了智能環境下的建構式學習新模式。構建數學智慧課堂要特別注重人的“個性化”和“主動實踐”的教學，引導學生自主參與教學過程、自主探索新知識、主動實踐知識的應用。主要體現在以下三個方面：其一，讓學生承擔學習的責任——學會自主學習。其二，實現因人施教——個別學習、合作學習、交互學習、探究學習。其三，形成對信息采集和轉化的研究性學習，提高學生的核心素養。

4.創設探究情境，激發創新意識

智能技術的動態呈現創設了探究的情境，給學生提供具體、生動、動態的形象，調動了學生的多種感官。智能技術的模擬功能也為數學實驗提供了機會，在解決許多問題時都采用“觀察——實驗——發現”的思維模式，大大鍛煉了學生的創新思維[3]。因此，構建數學智慧課堂就是要為學生提供學習的探究環境和獲取新知識的探究工具，促進學生積極思維，激發他們的創新意識。

三、數學智慧課堂的教學策略

1.開展智慧備課，把教學內容問題化、信息化

數學智慧課堂從智慧備課開始，教學內容問題化、信息化是創建智慧課堂的前提。即教師把所教的內容設計成若干問題，或設計一段情境讓學生提出問題，或以某些信息的形式傳遞給學生，讓學生在學習過程中主動建構知識。教師以數學知識網絡為主線，以數學思想方法為先導，按學生學習的需求建立形式多樣的智能電子資源。其主要包括課內學習資源，如教學課件、微課視頻、導學案、課堂智能檢測題;課外學習資源，如趣味數學、數學建模、數學文化、試題庫等等。學生根據教師布置的學習任務，以及教師指定的學習路徑，充分利用教師提供的學習資源進行自主學習。

比如在備“三角形內角和”一課時，首先，教師把教學內容問題化：（1）三角形內角和幾度？你是怎么得到的？（2）三角形的外角與內角有何關系？為什么？（3）三角形外角和幾度？如何證明？其次，以問題為導引，教師充分利用智能技術把教學內容信息化。教師為學生準備以下電子資源：三角形內角和與外角和的推導說理課件、理解三角形內角和與外角和定理的微課視頻及用測量法求三角形內角和與外角和的“幾何畫板”軟件等等。最后，教師根據學習內容和電子資源，為學生設計出學習路徑。

2.改變數學知識呈現形態，把教學問題形象化、生活化

貼近生活的學習素材、優美的畫面呈現、豐富多樣的學習方式是促進學生智慧學習的重要手段。智能技術改變了數學知識的呈現形態，為學生提供形象、生動的教學畫面，創設了生活化的學習場景，展示了數學知識的形成過程;激發了學生的學習興趣，便于學生感受數學現象，理解數學知識，揭示數學本質。所以，教學過程中，教師應充分利用智能技術的虛擬仿真和動態功能，設計出形象化、生活化的課件，便于學生理解，促進智慧學習。