智慧筆在小學數學教育中的創新應用：優勢、策略與思考

謝旭峰 上海師范大學康城實驗學校

教育部發布的《義務教育數學課程標準（2022 年版）》明確提出，小學數學學科應該要“促進信息技術與數學課程融合”，強調信息技術與數學之間存在著天然的互補性。數學可以提供抽象思維和問題解決的工具，而信息技術可以提供實際的應用場景和工具，幫助學生、教師以及管理層更好地理解和應用數學。因此，將信息技術與數學課程融合已成為小學數學教育的一項緊迫任務。在這個背景下，智慧筆作為一種新型的教育工具嶄露頭角。智慧筆不僅保留了傳統紙面書寫的習慣，還兼顧了數字化錄入，使學生在數學學習中既能夠享受傳統書寫的樂趣，又能夠借助數字化工具進行更便捷的學習。與此同時，智慧筆與閔智作業平臺的結合為教育提供了更多的可能性。它不僅可以用于書寫，還能記錄學生的學習過程，提供實時的學習監控和數據分析，為教師提供更好的教學支持。本文將探討智慧筆在小學數學中的應用，重點關注其在課堂教學中的優勢和策略以及可能面臨的挑戰。通過深入研究和分析，我們希望為更好地推動智慧筆在小學數學教育中的應用提供一些建議和思路，以實現更具互動性和個性化的數學教育，提高教育質量和效果。

一、智慧筆在小學數學教育中的應用優勢

《義務教育數學課程標準（2022 年版）》指出，小學數學學科應該要“促進信息技術與數學課程融合”。信息技術與數學之間存在著天然的互補性，數學可以提供抽象思維和問題解決的工具，而信息技術可以提供實際的應用場景和工具，幫助學生、教師以及管理層更好地理解數學的實際應用和重要性。信息技術的應用有助于提高數學教學的吸引力，讓學生更好地理解數學知識并將其應用于實際情境。在具體課堂實踐中，我們可以看到智慧筆在小學數學教育中存在的以下具體應用優勢。

（一）借助教育信息化支持個性化學習

核心素養下的教學是一種“主體性”教學，強調學生作為學習的主體，注重培養學生的自主學習能力。但在大班型的小學數學課堂中，確保每個學生都得到充分的關注和支持可能會面臨一些挑戰。教師通常會在時間和資源方面受到限制，難以實現每個學生的個性化關懷。然而，借助教育信息化和智慧筆技術，可以在一定程度上應對這些挑戰，支持個性化學習。

1.個性化學習

智慧筆可以記錄每個學生的學習過程，包括解題方法和速度。通過分析這些數據，教師可以更好地了解每個學生的需求和學習水平，從而制定更具針對性的教學策略。同時，智慧筆技術能夠通過回放技術實現思維火花的碰撞。數學是一門十分嚴謹且需要創造力的學科，學生需要有提出質疑的能力和勇氣。而靜態的、沒有比較的數學教學并不能引起學生在做題過程中的思考與共鳴，提出質疑的機會也是極少的。而使用智慧筆，能夠為學生在數學課堂上創造出更多新思路和新質疑，可以出現更多的思維碰撞，感受到數學學科獨特的魅力。

2.互動性和反饋

智慧筆技術可以實現師生之間的互動式學習。教師在屏幕上展示教學內容，并與學生進行互動，讓學生積極參與課堂，提高學習興趣和參與度。同時，利用智慧筆技術，通過觀察教師回放的思路重現內容，學生可以對同學的做法進行總結與歸納，教師可以幫助學生及時糾正錯誤和理解概念，提高學習效果。智慧筆為數學課堂創造了一個很好的回放工具，使學生對課堂資源的利用率達到了最大化，做到了課堂以學生為主體，也可以幫助教師發現問題的真正成因，從而改進教學，解決學生的問題。

（二）輔助教師及時進行教學反思和評估

使用智慧筆記錄和回放學生在數學課堂的書寫和解題過程，以支持教師的教學反思和評估，是在小學數學課堂中引入信息技術的有力方式。這一方法不僅有助于提高教學質量和效果，還可以促進教師的專業成長。

通過記錄學生的書寫和解題過程，智慧筆可以為教師提供寶貴的數據資源。這些數據可以用于分析學生的思考過程、解題策略以及常見錯誤。通過觀察學生在特定數學概念或技能上的表現，教師可以更好地了解學生的需求和難點。這有助于個性化指導，使教學更加精確和高效。

智慧筆的回放功能可以讓教師深入了解學生的思考路徑。教師可以回放學生的書寫和解題過程，看到他們的思維邏輯如何發展。這有助于教師識別學生的認知過程，幫助他們更好地理解學生的思維方式，并根據需要進行干預和支持。

另外，智慧筆還可以提供實時監控學生學習狀況的功能。在課堂上，教師可以隨時查看學生的書寫和解題進度。這有助于教師更好地管理課堂，為確保學生跟隨課程的步調及時解決問題提供支持。

最重要的是，智慧筆的數據可以幫助教師進行教學反思和自我評估。通過分析學生的表現數據，教師可以發現教學中的問題和改進點。這有助于教師不斷改進自己的教學方法，提高課堂效果，并與同行分享最佳實踐。

（三）改善學生的課堂學習體驗

智慧筆的應用在小學數學課堂中對改善學生的課堂學習體驗有顯著的影響。通過引入這一教學媒介，可以促進課堂的互動性。學生通過積極參與數學問題的解決，親自動手使用智慧筆進行書寫和繪圖。這種實際參與和親身體驗可以激發學生的學習興趣和積極性。

智慧筆記錄學生的書寫和解題過程，可以為每個學生提供個性化的反饋和指導。教師可以根據學生的需求和水平，調整教學內容和難度，確保每個學生都能夠在適合自己的水平上學習。這種個性化學習有助于學生更好地理解數學概念。

智慧筆的實時監控功能讓教師及時了解學生的學習進展和困難。這樣，教師可以迅速介入，提供支持，解答問題，確保學生不會在困難面前束手無策。這種實時互動提高了學生對課堂的滿意度。

利用智慧筆的應用，可以將數學學習變得更像游戲。通過互動式解題、競賽和獎勵系統，學生可以在愉快的氛圍中學習數學，從而提升他們的學習體驗。這有助于提高學生的學習興趣、積極性和滿意度，推動小學數學教育的質效提升。

二、智慧筆在小學數學教育中的應用策略

通過深入研究智慧筆，筆者提出了一系列針對小學數學課堂的具體教學策略。這些策略旨在充分發揮智慧筆的功能，實現互動式教學、個性化學習、問題解決、教法試驗等目標。教師可以根據這些策略進行教學設計和實施，創造更富有趣味性和參與度的課堂環境，提高教學效果和學生的學習成果。

（一）互動式教學

互動式教學是本研究中的一個重要教學策略。通過智慧筆的功能，教師可以與學生進行實時互動。

1.實時互動問題

教師可以在屏幕或學案上呈現數學問題，并鼓勵學生使用智慧筆回答。學生可以直接在智慧筆上書寫答案，并將其內容顯示在閔智作業平臺網頁上。這種實時互動激發了學生的積極性，促進了主動學習。

2.小組合作

教師可以組織學生分成小組，讓他們一起解決數學問題。每個小組可以使用智慧筆共同完成任務，并在閔智作業平臺網頁上展示他們的答案。這有助于培養學生的團隊合作能力。

3.討論和反饋

教師可以使用智慧筆記錄學生的解答過程，并在閔智作業平臺網頁上進行實時評論和反饋。這種實時反饋能幫助學生更好地理解錯誤和改進他們的答案。同時，學生之間也可以互相學習，分享最佳實踐。

4.競賽和游戲

利用智慧筆，教師可以設計數學競賽和游戲，讓學生通過互動式方式參與。這種競賽激發了學生的競爭意識，使學習過程更加有趣。

（二）個性化教學

個性化教學是另一個重要的教學策略，其中利用閔智作業平臺和智慧筆的數據分析來實現。這個策略強調根據學生的個體差異和學習需求，提供個性化的學習支持。

1.學生數據收集

通過智慧筆和閔智作業平臺，教師可以收集學生的課堂與作業數據，包括他們的答題記錄、學習進度和表現。這些數據對于個性化教學至關重要，因為它們提供了關于每個學生的獨特需求的信息。

2.制定個性化學習計劃

基于收集的學生數據，教師和閔智作業平臺可以制定個性化的學習計劃。這些計劃可以包括特定的練習、任務或資源，以滿足每個學生的需求。例如，如果一個學生在某一領域有困難，教師可以為其提供額外的練習材料和支持。

3.實時反饋和調整

個性化學習計劃是動態的，可以根據學生的進展進行實時調整。如果一個學生在某個領域表現出出色的能力，教師可以相應地提供更具挑戰性的任務，以保持學生的興趣和動力。

4.錯題整理和復習

閔智平臺下智慧筆的功能還包括幫助學生整理和復習錯題的選項。這有助于學生回顧和加強他們在以前學習中的薄弱點，提高學習效果。

5.學習節奏和動力

通過允許學生在自己的學習節奏和能力范圍內學習，個性化教學可以提高學生的學習動力。每個學生都可以感到學習對他們來說是有挑戰性和可行的，從而提高了他們的自信心。

（三）問題解決

問題解決是數學教學中的重要目標之一，也是本研究中的教學策略之一

1.可視化解題過程

學生可以使用智慧筆進行數學推理、圖形繪制、數據分析等問題解決活動。智慧筆能夠可視化記錄學生的解題過程，包括他們的思考、草稿和解答。這使教師和學生可以更清楚地了解解題思路。

2.個體化問題解決

每個學生可能在問題解決方面有不同的需求和挑戰。使用智慧筆和閔智作業平臺，教師可以根據每個學生的表現和需求為他們提供個性化的問題解決方案。這確保了每個學生可以根據自己的水平和能力解決問題。

3.問題解決方法的改進

通過記錄和回放學生的解題過程，教師可以幫助學生分析和改進他們的問題解決方法。這種反饋和指導有助于學生不斷提高他們的數學思維和解決問題的技能。

4.促進合作學習

智慧筆也可以用于促進合作學習。學生可以一起使用智慧筆解決問題，記錄他們的合作過程。這有助于培養學生的團隊合作和溝通能力，同時解決問題。

三、智慧筆在小學數學教育中的應用效果評估

在本研究中，筆者進行了智慧筆在小學數學課堂中應用效果的評估，通過比較實驗班和對照班的學習成績和學習體驗來獲取評估結果。

首先，筆者對學生的學習成績進行了評估。通過對實驗班和對照班進行比較（見表1），筆者發現應用了智慧筆的實驗班學生在2022 學年第二學期的期末數學考試中表現出更好的成績，尤其是在計算部分，與對照班拉開了差距。智慧筆的功能和互動性學習方式激發了學生的學習興趣，促進了他們的積極參與和思維能力的發展。學生可以通過智慧筆進行實時的書寫、解題和展示，提升了他們的數學表達和解題能力，從而取得了更好的學習成績。

表1 2022學年平行班與實驗班期末考試平均得星數對比表

其次，筆者對學生的學習體驗進行了評估。通過調查問卷和訪談等方法，筆者了解到學生在智慧筆應用下的學習體驗明顯增強。學生對智慧筆的互動功能和個性化學習體驗表示喜愛和認可。智慧筆的應用增加了課堂的趣味性和活躍度，使學生更加主動參與課堂活動。學生可以利用智慧筆進行實時交流和合作，與教師和同學一起探索和解決數學問題，增強了他們的學習動力和合作能力。

綜合評估結果顯示，智慧筆在小學數學課堂中的應用對學生的學習成績和學習體驗產生了積極的影響。學生在智慧筆的輔助下表現出更好的學習表現和參與度，證實了智慧筆在小學數學教育中的可行性和有效性。這些評估結果為智慧筆在小學數學課堂的推廣和應用提供了有力的支持，也為教師們在教學實踐中提供了可靠的參考依據。

四、智慧筆在小學數學教育中的應用思考

在本研究中，雖然成功將智慧筆技術與閔智作業平臺結合，實現了智慧筆在小學數學課堂中的應用，但仍存在一些問題需要解決。

（一）技術問題

智慧筆技術的穩定性和兼容性需要進一步提升。有時可能會出現連接問題或軟件故障，影響教學的進行。為了解決這一問題，教育機構和技術提供商需要共同努力，確保智慧筆技術的穩定性和可靠性，同時保證其能與其他教育工具和平臺兼容。

（二）師生培訓

教師和學生需要接受相應的培訓，熟悉智慧筆的操作和功能。在初期階段，可能會存在一些使用上的困難和不適應。這需要系統的培訓計劃，以確保教師能夠充分利用智慧筆的功能，并能夠教導學生如何使用它。在初期階段，可能會出現一些使用上的困難和適應問題，但隨著時間的推移，這些問題應該會減少。

（三）教學策略

如何充分發揮智慧筆的教學優勢，設計合適的教學策略和活動，需要進一步探索和研究。教師需要學會如何整合智慧筆技術到他們的教學實踐中，設計與之契合的教學內容和任務。這需要時間和經驗，因此，教育界需要提供支持和資源，以幫助教師更好地應用智慧筆。

總的來說，解決這些困境需要合作和持續的努力。智慧筆在小學數學教育中有巨大的潛力，但需要克服一些技術和培訓上的挑戰，同時不斷探索最佳的教學策略。只有通過充分的準備和合作，這一技術才能實現其在小學數學教育中的潛在優勢。

智慧筆作為一種教育工具，為小學數學教育提供了豐富的可能性。通過克服困境，最大程度地發揮其優勢，可以實現更富有互動性和個性化的數學課堂，從而提高教學效果和學生的學習成果。希望未來可以有更多的研究和實踐，推動智慧筆在小學數學教育中的進一步發展和應用。