智慧教育視域下小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方式的變革研究*

楊艷，官瑩瑩

（貴州師范大學(xué) 教育學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

隨著信息技術(shù)的迭代更新，人們的工作、生活方式不斷發(fā)生變革。在巨大變革影響之下，教育領(lǐng)域也不斷重塑教育形態(tài)，變革教學(xué)方式。為推進(jìn)教育信息化和建設(shè)新時(shí)代教育強(qiáng)國，教育部于2018年4月印發(fā)了《教育信息化2.0行動計(jì)劃》[1]。中共中央、國務(wù)院于2019年2月印發(fā)了《中國教育現(xiàn)代化2035》，強(qiáng)調(diào)加快信息化時(shí)代下的教育轉(zhuǎn)型升級，同步推進(jìn)智慧校園建設(shè)以及配套智能化的教學(xué)、管理和服務(wù)平臺等，利用新時(shí)代科技手段推動人才培養(yǎng)方式的變革，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化、差異化的人才培養(yǎng)和規(guī)模化、信息化教育有機(jī)地結(jié)合，創(chuàng)新教育新形態(tài)[2]。不難看出，我國從政策層面上重視教育教學(xué)與信息技術(shù)融合發(fā)展，并不斷推進(jìn)智慧教育建設(shè)工作。

1 智慧教育與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的聯(lián)結(jié)

1.1 智慧教育的內(nèi)涵

隨著智慧理念與信息技術(shù)的飛速發(fā)展，“智慧教育”引來諸多學(xué)者的關(guān)注與研究。如，祝智庭認(rèn)為，智慧教育的本質(zhì)是構(gòu)建一個(gè)融合科技的生態(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境，在其中教師掌握著智慧的高成效的教學(xué)方式，讓學(xué)生獲得適合自身發(fā)展和學(xué)習(xí)習(xí)慣的個(gè)性化學(xué)習(xí)和教育服務(wù)[3]；學(xué)者楊現(xiàn)民從生態(tài)視角出發(fā)，認(rèn)為智慧教育是應(yīng)用最新的信息技術(shù)去打造可持續(xù)發(fā)展的教育信息生態(tài)系統(tǒng)，旨在實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育服務(wù)的深度融合，如智慧教學(xué)、智慧管理、智慧評價(jià)等，同時(shí)賦能參與到教育過程的利益相關(guān)者和大眾等實(shí)現(xiàn)智慧養(yǎng)成與發(fā)展[4]；學(xué)者劉正華則認(rèn)為智慧教育是為實(shí)現(xiàn)人的智慧和技術(shù)智能融合共生的教育形態(tài)，且指出廣義的智慧教育是對人的全面發(fā)展的認(rèn)識[5]。

總結(jié)以往的研究成果，可以認(rèn)為智慧教育并不是單純地借助技術(shù)來改進(jìn)教學(xué)模式和效果，而是在智能技術(shù)及設(shè)備的引入下，注重對人智慧能力的開發(fā)，在教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主，將標(biāo)準(zhǔn)化和差異化的教學(xué)并行，通過智慧教育培養(yǎng)學(xué)生成為適應(yīng)未來社會發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才。

1.2 智慧教育對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的影響

數(shù)學(xué)是注重開發(fā)思維的一門學(xué)科，它包括數(shù)學(xué)文化、代數(shù)、圖形、幾何等方面的內(nèi)容，而概念、圖形幾何等則比較抽象，對于學(xué)生來說難以理解，還有其數(shù)學(xué)文化，學(xué)生容易感覺索然無味，將抽象難懂的知識點(diǎn)以更為直觀的方式教授給學(xué)生以及將數(shù)學(xué)文化以更有趣的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，這也就為信息技術(shù)進(jìn)入數(shù)學(xué)課堂提供了契機(jī)。在教育部2011年出臺的《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出：信息技術(shù)應(yīng)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、解決數(shù)學(xué)問題的新時(shí)期強(qiáng)有力工具[6]。在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上應(yīng)用信息技術(shù)輔助教學(xué)成為大勢所趨。借助智能技術(shù)與設(shè)備創(chuàng)新教學(xué)方式，使得數(shù)學(xué)課堂更加充滿著活力并富有趣味；借助智能技術(shù)與設(shè)備激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，消除畏難情緒，讓數(shù)學(xué)不再是一門枯燥的學(xué)科；借助智能技術(shù)與設(shè)備拓展學(xué)生數(shù)學(xué)視野，讓孩子更好地認(rèn)識、理解和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，感受數(shù)學(xué)的魅力，塑造數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

2 智慧教育引領(lǐng)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方式新變革

如今，各種新型智能軟件以及信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中得到應(yīng)用，如有道網(wǎng)課、新東方等教育軟件，還有移動終端、分析診斷軟件、智能化管理工具等輔助教學(xué)[7]，這使教和學(xué)的關(guān)系悄然發(fā)生變化，而教學(xué)方式也隨之發(fā)生變革。

2.1 教學(xué)理念：從封閉走向開放

教學(xué)理念是人們從事的相關(guān)教學(xué)活動中所秉承的一種信念，其轉(zhuǎn)變、更新及升級是教學(xué)方式變革的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)教學(xué)理念是教師按照封閉的教學(xué)思維定勢，單純傳授知識，力求成為課堂教學(xué)主導(dǎo)者，學(xué)生被動接受現(xiàn)成的知識，缺乏自身思考、內(nèi)化。這樣的教和學(xué)關(guān)系只是單向信息傳輸，只注重教師的“教”，而沒有關(guān)注學(xué)生的“學(xué)”。然而，在智慧教育視域下，信息技術(shù)的引入已顛覆了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，再秉持著傳統(tǒng)教學(xué)理念已不能適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)環(huán)境，固步自封將導(dǎo)致所培養(yǎng)的人才不符合時(shí)代要求，因此，應(yīng)該充分利用新時(shí)代信息技術(shù)，整合教育資源和方式，同時(shí)融合信息化元素創(chuàng)建開放性教學(xué)資源。

另一方面，在教學(xué)過程中應(yīng)該增大學(xué)生“學(xué)”的成分，從專注“教”到引導(dǎo)、輔助學(xué)生“學(xué)”，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的關(guān)系轉(zhuǎn)變，形成深層互動與探索式的教學(xué)方式。教師應(yīng)改變其主導(dǎo)課堂的現(xiàn)狀，嘗試在課堂上扮演多重角色，適應(yīng)從傳統(tǒng)“教書匠”向?qū)υ捳摺椭摺⒁龑?dǎo)者的轉(zhuǎn)變。教師要促使學(xué)生適應(yīng)自主學(xué)習(xí)的模式，改變以往被動地接受現(xiàn)成知識的習(xí)慣，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥乩靡阎?gòu)、開展對新知的理解與思考；教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行不受學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)場所的限制的泛在學(xué)習(xí)，擴(kuò)展學(xué)生的思維空間。

智慧教育背景下，教和學(xué)的關(guān)系不再是教師單方面的信息傳輸，而是走向雙向互動，促使教學(xué)理念由傳統(tǒng)固化、封閉走向開放、多元，以更加開放的視野設(shè)計(jì)教學(xué)，更能發(fā)揮教學(xué)的育人本質(zhì)，以此推進(jìn)素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生成為智慧創(chuàng)新型人才。

2.2 教學(xué)內(nèi)容：從均衡化走向定制化

在傳統(tǒng)的班級授課制中，教師在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，根據(jù)課程內(nèi)容和進(jìn)度的統(tǒng)一安排，面向全體學(xué)生進(jìn)行統(tǒng)一教學(xué)，布置統(tǒng)一的課后作業(yè)。雖然這樣有利于提升教學(xué)效率，但卻難以區(qū)分學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握程度，無法兼顧每位學(xué)生學(xué)情。且在“信息技術(shù)+教育”時(shí)代，教學(xué)內(nèi)容的表現(xiàn)形式不斷改變，紙質(zhì)教材與電子教材相互疊加、融合，甚至替代，智能技術(shù)的迭代更新及成熟發(fā)展促使小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容愈發(fā)個(gè)性化、定制化。

借助互聯(lián)網(wǎng)媒體傳播技術(shù)，只要有移動終端設(shè)備，就可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)不再局限于指定時(shí)間的課堂[8]。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融合智能技術(shù)，使得學(xué)生可以課前在智能平臺預(yù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容，教師則通過云端分析查看學(xué)情，為學(xué)生量身定制教學(xué)內(nèi)容，而不再是向所有學(xué)生進(jìn)行均衡化、標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容教學(xué)。課中利用人工智能、VR、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代科學(xué)技術(shù)輔助教師進(jìn)行定制化、差異化教學(xué)，如在學(xué)習(xí)六年級下冊“確定位置”這一課時(shí)，利用VR技術(shù)將學(xué)生置身于駕駛輪船觀察燈塔方向的場景中，輪船航行的方向變化，燈塔的位置方向隨之變化，以此切身體驗(yàn)到東西南北等八個(gè)不同方向，從而使學(xué)生深刻理解并能夠確定位置的方向，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越傳統(tǒng)的圖片和視頻教學(xué)。通過智能技術(shù)識別學(xué)生面部表情、肢體特征抓取、回答問題的次數(shù)、參與課堂的積極性以及和教師的互動情況等進(jìn)行課堂行為量化，對全面搜集的資料進(jìn)行數(shù)據(jù)分析[9]，依據(jù)反饋教師針對不同的學(xué)生，靈活調(diào)整教學(xué)方式、內(nèi)容，為每位學(xué)生定制符合自身情況的學(xué)習(xí)內(nèi)容及任務(wù)。這不僅能滿足優(yōu)生更上一層樓的需求，也能使后進(jìn)生以更容易接受的教學(xué)方式去理解教學(xué)內(nèi)容，并安排難度系數(shù)低的任務(wù)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心。課后，教師也可根據(jù)智能設(shè)備的反饋情況，設(shè)計(jì)定制化的課后作業(yè)，而不再是統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)，且智能技術(shù)還能為每位學(xué)生提供適量的學(xué)習(xí)內(nèi)容，供學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固知識[10]。

由此可見，智能技術(shù)的融合能結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)生特性設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，呈現(xiàn)多樣教學(xué)方式，根據(jù)學(xué)情及時(shí)調(diào)整、改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的組織與安排，從均衡化逐漸走向定制化，使得每個(gè)學(xué)生都能理解和接受所學(xué)內(nèi)容并逐漸內(nèi)化，從而促進(jìn)教師實(shí)現(xiàn)有效且高效的教學(xué)，且不再是簡單的知識記憶，而是了解數(shù)學(xué)知識的產(chǎn)生過程，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形思維。

2.3 教學(xué)方法：從單一型走向多樣化

傳統(tǒng)教育方式下，教師們幾乎都是采用“一支粉筆一堂課”，課堂授業(yè)以言語講解為主，教學(xué)方法相對單一，對學(xué)生的創(chuàng)造性思維和能力培養(yǎng)不足。然而，數(shù)學(xué)又是一門極具理性以及注重思維訓(xùn)練的學(xué)科，同時(shí)在小學(xué)階段學(xué)生正處于訓(xùn)練思維能力的關(guān)鍵時(shí)期。鑒于此，借助智能技術(shù)能更好地鍛煉學(xué)生的高階思維，形塑學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)，并在一定程度上減輕教師工作壓力，也讓教師有更多的時(shí)間和精力重新審視自身教學(xué)方法，利用現(xiàn)代科技創(chuàng)新和優(yōu)化教學(xué)方法。

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中利用各種終端設(shè)備、專用軟件應(yīng)用，讓課堂教學(xué)方法豐富多樣，不再局限于“排排坐”的固定形式[6]。如學(xué)習(xí)“分?jǐn)?shù)比大小”這一課時(shí)，課前，教師可通過互聯(lián)網(wǎng)、微課等方法整合課程資源，并推送至學(xué)生的智能設(shè)備進(jìn)行課前學(xué)習(xí)、思考如何比較分?jǐn)?shù)大小；課中，教師使用多種教學(xué)方法，對課程內(nèi)容進(jìn)行精講。在動手折紙，探索比較分?jǐn)?shù)大小方法的過程中，利用投影展示部分學(xué)生成果，有平等劃分，還有不規(guī)則劃分等，再讓小組進(jìn)行討論。如此使得學(xué)生課堂參與度提高，讓學(xué)生在有趣的游戲中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，最后通過Flash動畫直觀地為學(xué)生展示“同分子分?jǐn)?shù)，分母大的反而小”這一結(jié)論，使內(nèi)容可視化，引起學(xué)生注意、加深記憶。

可見，在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中，合理利用信息技術(shù)相關(guān)工具進(jìn)行輔助教學(xué)，創(chuàng)新使用多種教學(xué)方法，如將幾何畫板、Flash動畫、視頻軟件播放、投影、隨機(jī)抽簽、3D及VR等技術(shù)運(yùn)用于課堂教學(xué)，讓數(shù)學(xué)知識變得更為直觀，更容易理解，對感受數(shù)學(xué)內(nèi)在規(guī)律與魅力，發(fā)展數(shù)學(xué)思維起到促進(jìn)作用。教學(xué)方法從單一型逐漸走向多樣化，已成為智慧學(xué)習(xí)的必然趨勢。

2.4 學(xué)習(xí)方式：從“以教定學(xué)”走向“以學(xué)定教”

學(xué)生的學(xué)習(xí)方式是指學(xué)習(xí)者獲取新知時(shí)采取的具體方法，是學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)傾向的總和，與學(xué)習(xí)者個(gè)人風(fēng)格的適合度決定了能否達(dá)到學(xué)習(xí)效果的最佳狀態(tài)。傳統(tǒng)教育形式下，教師主導(dǎo)課堂，由教師的教決定了學(xué)生的學(xué)，絕大部分學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，單向度接受，缺失自主探索、建構(gòu)，導(dǎo)致所學(xué)只是淺層。此外，教師、家長等對學(xué)生的評價(jià)和檢查僅依靠考試成績，而新時(shí)代需要智慧、創(chuàng)新型等復(fù)合型人才，時(shí)代會以多個(gè)角度、多方面考察和評價(jià)學(xué)生，故學(xué)生學(xué)習(xí)方式需要轉(zhuǎn)變。時(shí)代促使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式不能是依賴教師教什么，學(xué)生學(xué)什么的被動學(xué)習(xí)，而是利用智能平臺去主動學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、多向度學(xué)習(xí)及泛在學(xué)習(xí)。智慧教育的環(huán)境讓學(xué)生擁有著廣泛、易學(xué)的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生學(xué)習(xí)方式會改變，教師的教學(xué)方式也必然會改變。

由于MOOC、微課、網(wǎng)絡(luò)公開課等形式的課程大量涌現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)場所等不再受到限制，廣泛的學(xué)習(xí)內(nèi)容、靈活的學(xué)習(xí)場所促使越來越多的學(xué)生開始使用在線學(xué)習(xí)、移動學(xué)習(xí)等新型學(xué)習(xí)方式[11]。尤其像數(shù)學(xué)這樣極具理性思維的學(xué)科，不少學(xué)生有著“拿來主義”的固化思維，期盼不經(jīng)思考，教師直接給出數(shù)學(xué)結(jié)論，并簡單地認(rèn)為數(shù)學(xué)只要多做題便能學(xué)好。事實(shí)上，數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)更需要學(xué)生自主探究，依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)平臺查閱數(shù)學(xué)內(nèi)容，站在巨人的肩膀上思考數(shù)學(xué)知識及問題，最終建構(gòu)起符合邏輯思維的知識體系[12]。基于此，教師也要主動學(xué)習(xí)并熟練運(yùn)用各種智能設(shè)備，才能更好地利用智能技術(shù)全面搜集學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，依據(jù)大數(shù)據(jù)分析出的學(xué)情報(bào)告，制定更符合學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，使得數(shù)學(xué)教學(xué)不再是由教師主導(dǎo)的“一言堂”，而是將課堂交給學(xué)生，引領(lǐng)學(xué)生從知識的獲得轉(zhuǎn)向生成知識，鍛煉學(xué)生高階思維能力。

3 結(jié)語

智慧教育強(qiáng)有力地引領(lǐng)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方式變革，本文在分析當(dāng)今信息化的大背景下智慧教育的內(nèi)涵與影響基礎(chǔ)上，探究了其對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方式所帶來的影響，即在教育信息化的時(shí)代背景下，需要將智慧教育工具引進(jìn)小學(xué)校園，走進(jìn)數(shù)學(xué)課堂，打造智慧校園、智慧課堂等，以此構(gòu)建以學(xué)生為主的信息化智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，進(jìn)行泛在學(xué)習(xí)、云學(xué)習(xí)及無縫學(xué)習(xí)等。需要改變教師教學(xué)方式，采用“以學(xué)定教”“以生為本”，利用大規(guī)模開放式教學(xué)、深度互動教學(xué)、智能教學(xué)等方式，進(jìn)行內(nèi)容定制化教學(xué)，讓學(xué)生直觀地獲取知識，感受課堂五彩斑斕的魅力。與此同時(shí)，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方式變革是對教師提高自身教育能力、運(yùn)用新時(shí)代教學(xué)工具的必然要求，也是不斷完善我國信息化教育體系的客觀需要。