基于智慧教學(xué)云平臺(tái)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐研究

一、引言

隨著教育信息化的不斷推進(jìn)，智慧教學(xué)云平臺(tái)逐漸成為教學(xué)改革的重要工具。教師通過(guò)整合海量教學(xué)資源，可為學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑，使傳統(tǒng)教學(xué)模式煥發(fā)新的活力。但在實(shí)踐應(yīng)用中，仍存在教師對(duì)技術(shù)工具的認(rèn)知不足、視頻資源時(shí)長(zhǎng)設(shè)計(jì)不合理、作業(yè)布置功能未充分開(kāi)發(fā)等問(wèn)題，導(dǎo)致平臺(tái)效能未達(dá)預(yù)期。對(duì)此，教師應(yīng)深人分析云平臺(tái)的應(yīng)用價(jià)值，牢牢把握現(xiàn)存痛點(diǎn)，探索如何制定教學(xué)優(yōu)化策略，使技術(shù)工具與教學(xué)目標(biāo)有機(jī)結(jié)合，以提升高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

二、高中數(shù)學(xué)智慧云平臺(tái)的應(yīng)用意義

（一）有助于教學(xué)資源查詢與應(yīng)用

在傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師需花費(fèi)大量時(shí)間搜集課件、習(xí)題、案例等資料，而云平臺(tái)借助分類標(biāo)簽、關(guān)鍵詞檢索等功能，可快速定位教師所需內(nèi)容，從而極大節(jié)省了備課時(shí)間。教師可利用該平臺(tái)中的海量?jī)?yōu)質(zhì)教學(xué)資源，查詢課堂教學(xué)所需的素材，并根據(jù)教學(xué)需求靈活調(diào)用或二次開(kāi)發(fā)，如將典型例題改編為分層練習(xí)題，以滿足不同學(xué)生的個(gè)性化需求。對(duì)于學(xué)生而言，云平臺(tái)打破了學(xué)習(xí)資源的時(shí)空限制，借助智能終端隨時(shí)訪問(wèn)微課視頻、錯(cuò)題解析、拓展閱讀材料等，自主填補(bǔ)知識(shí)漏洞；平臺(tái)嵌入了智能推薦算法。教師可利用該功能，圍繞基本學(xué)情，為學(xué)生推送個(gè)性化資源，幫助其強(qiáng)化專題訓(xùn)練。此外，資源庫(kù)帶有動(dòng)態(tài)更新機(jī)制，可定期更新教學(xué)內(nèi)容，并能夠融入數(shù)學(xué)史等拓展素材，從而助力教師創(chuàng)新教學(xué)場(chǎng)景，使教學(xué)效率和教育公平得到雙重提升。

（二）有助于學(xué)生克服學(xué)習(xí)困難

與初中數(shù)學(xué)相比，高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)范圍更廣、學(xué)習(xí)難度明顯增強(qiáng)，對(duì)學(xué)生提出了更高的學(xué)習(xí)要求。在實(shí)際教學(xué)中，教師以云平臺(tái)為載體，借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，動(dòng)態(tài)追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，精準(zhǔn)識(shí)別知識(shí)薄弱點(diǎn)，通過(guò)作業(yè)錯(cuò)題統(tǒng)計(jì)、測(cè)試失分點(diǎn)分析，自動(dòng)生成個(gè)性化診斷報(bào)告，摸清學(xué)生對(duì)具體模塊的掌握情況，并提供微課講解、變式訓(xùn)練等針對(duì)性補(bǔ)救資源，避免盲目刷題。針對(duì)學(xué)生對(duì)抽象概念理解困難的問(wèn)題，平臺(tái)可利用虛擬仿真、動(dòng)態(tài)可視化工具，將立體幾何的空間結(jié)構(gòu)、概率統(tǒng)計(jì)的隨機(jī)過(guò)程等復(fù)雜內(nèi)容轉(zhuǎn)化為交互式動(dòng)畫(huà)，幫助學(xué)生直觀感知數(shù)學(xué)本質(zhì)。同時(shí)，學(xué)生可利用平臺(tái)內(nèi)置的AI答疑系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)提問(wèn)，隨時(shí)獲取解題思路點(diǎn)撥，以免問(wèn)題堆積。此外，智能錯(cuò)題本能夠自動(dòng)歸類典型錯(cuò)誤，并為學(xué)生推送同類題型以幫助其進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，既保護(hù)了學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，又能利用分層遞進(jìn)式練習(xí)逐步提升學(xué)生能力，使不同層次的學(xué)生均能獲得進(jìn)步[]。

（三）有助于加強(qiáng)師生互動(dòng)交流

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可充分發(fā)揮智慧云平臺(tái)的多元化交互功能，打破傳統(tǒng)課堂的時(shí)空限制，通過(guò)實(shí)時(shí)問(wèn)答、在線討論、協(xié)作編輯等互動(dòng)形式，促進(jìn)師生的深度互動(dòng)與協(xié)作。教學(xué)期間，教師可利用“彈幕提問(wèn)”功能發(fā)起課堂即時(shí)反饋。學(xué)生用手機(jī)匿名作答，系統(tǒng)可快速統(tǒng)計(jì)結(jié)果并生成可視化圖表，幫助教師動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏。平臺(tái)還提供了作業(yè)批注、語(yǔ)音點(diǎn)評(píng)等個(gè)性化反饋工具。利用該類工具，教師可直接在電子作業(yè)上標(biāo)注錯(cuò)誤、錄制講解音頻。學(xué)生端可同步接收并查看修改建議，避免紙質(zhì)作業(yè)反饋滯后的問(wèn)題。此外，教師可利用智慧平臺(tái)的智能批改功能批閱作業(yè)或習(xí)題，減少重復(fù)勞動(dòng)，使其有更多精力關(guān)注學(xué)生個(gè)體差異，并借助平臺(tái)私信功能為學(xué)困生提供一對(duì)一輔導(dǎo)，或?yàn)閷W(xué)優(yōu)生發(fā)布拓展任務(wù);教師可借助數(shù)據(jù)看板功能進(jìn)一步增強(qiáng)互動(dòng)的針對(duì)性，查看學(xué)生的在線學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、資源訪問(wèn)記錄等數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)定位學(xué)習(xí)倦怠或偏科學(xué)生，及時(shí)發(fā)起干預(yù)，以此提升教學(xué)效率，構(gòu)建更加平等開(kāi)放的師生關(guān)系。

據(jù)驅(qū)動(dòng)、個(gè)性化的優(yōu)勢(shì)。在作業(yè)布置方面，多數(shù)教師仍沿用傳統(tǒng)作業(yè)模式，借助平臺(tái)簡(jiǎn)單上傳統(tǒng)一的習(xí)題，缺乏分層設(shè)計(jì)，導(dǎo)致學(xué)優(yōu)生“吃不飽”、學(xué)困生“吃不消”；還存在平臺(tái)功能利用不足的問(wèn)題。智慧云平臺(tái)設(shè)有智能組卷系統(tǒng)，可根據(jù)學(xué)情數(shù)據(jù)自動(dòng)生成個(gè)性化作業(yè)包。但在實(shí)際應(yīng)用中，這一功能常被閑置。現(xiàn)行的作業(yè)形式單一，多以選擇題、計(jì)算題為主，缺乏開(kāi)放性、探究性任務(wù)，難以培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。

三、高中數(shù)學(xué)智慧云平臺(tái)應(yīng)用中存在的問(wèn)題 四、高中數(shù)學(xué)教學(xué)中智慧云平臺(tái)的優(yōu)化策略

（一）教師對(duì)云課堂缺乏重視

（一）利用智慧云平臺(tái)提高教學(xué)實(shí)效

盡管智慧教學(xué)云平臺(tái)逐漸得到普及，但仍有部分高中數(shù)學(xué)教師對(duì)其的應(yīng)用價(jià)值認(rèn)知不足，并依賴于傳統(tǒng)教學(xué)模式，阻礙了平臺(tái)功能的充分發(fā)揮。究其原因，有些教師受固有教學(xué)觀念束縛，認(rèn)為技術(shù)工具會(huì)分散學(xué)生的注意力，或擔(dān)心云課堂難以把控課堂節(jié)奏，因此，更傾向于沿用“黑板 + 粉筆”的講授方式，僅在公開(kāi)課或上級(jí)要求下被動(dòng)使用平臺(tái)資源。教師群體對(duì)新技術(shù)的接受度差異較大。部分年長(zhǎng)教師因缺乏信息技術(shù)培訓(xùn)，對(duì)平臺(tái)的操作存在畏難情緒，僅使用基礎(chǔ)功能，很少用到智能組卷、學(xué)情分析等高級(jí)模塊。此外，學(xué)校對(duì)云平臺(tái)應(yīng)用的激勵(lì)機(jī)制不完善，沒(méi)有將教師使用平臺(tái)的數(shù)據(jù)成果納入績(jī)效考核。獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制缺位使優(yōu)質(zhì)教學(xué)案例未得到推廣表彰，導(dǎo)致教師缺乏主動(dòng)探索的動(dòng)力，限制了教學(xué)質(zhì)量的提升[2]。

（二）視頻播放時(shí)間不合理

在智慧云平臺(tái)應(yīng)用中，普遍存在時(shí)長(zhǎng)設(shè)計(jì)不科學(xué)的問(wèn)題，給學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)帶來(lái)不良影響，從而使學(xué)習(xí)效果未能達(dá)到預(yù)期。部分教師在制作微課視頻時(shí)，為了追求內(nèi)容的完整性，單節(jié)超過(guò)15分鐘，學(xué)生在觀看時(shí)易產(chǎn)生注意力分散的情況。尤其是在移動(dòng)端學(xué)習(xí)時(shí)，碎片化時(shí)間難以匹配長(zhǎng)視頻節(jié)奏，造成“看了開(kāi)頭就放棄”的現(xiàn)象；部分視頻過(guò)短，時(shí)長(zhǎng)低于3分鐘，內(nèi)容碎片化嚴(yán)重，缺乏系統(tǒng)性講解，學(xué)生難以形成完整的知識(shí)框架，主要表現(xiàn)為：僅展示單一例題解答步驟的視頻，未關(guān)聯(lián)前后知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生“只見(jiàn)樹(shù)木不見(jiàn)森林”，無(wú)法舉一反三。此外，教師未能根據(jù)知識(shí)點(diǎn)難度動(dòng)態(tài)調(diào)整視頻時(shí)長(zhǎng)，統(tǒng)一設(shè)置為5分鐘，導(dǎo)致對(duì)復(fù)雜知識(shí)的講解過(guò)于倉(cāng)促、對(duì)簡(jiǎn)單知識(shí)的講解冗余拖沓，從而無(wú)法取得預(yù)期的教學(xué)效果。

（三）忽視作業(yè)布置階段的應(yīng)用

一些教師在使用智慧云平臺(tái)進(jìn)行高中數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)，片面注重在課前、課中兩個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用，在作業(yè)布置環(huán)節(jié)中的應(yīng)用存在明顯短板，未能充分發(fā)揮智慧云平臺(tái)數(shù)

智慧教學(xué)云平臺(tái)作為智慧教學(xué)工具，將其應(yīng)用于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，可充分發(fā)揮其多元互動(dòng)功能，消除傳統(tǒng)課堂的沉悶感，構(gòu)建動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。在正式教學(xué)之前，教師應(yīng)深刻意識(shí)到云平臺(tái)的教學(xué)價(jià)值，借助彈幕提問(wèn)、搶答器等功能，將單向講授轉(zhuǎn)化為多向互動(dòng)。例如，在講解數(shù)列通項(xiàng)公式時(shí)，教師可利用智慧平臺(tái)，在彈幕上發(fā)起“公式變形接龍”，學(xué)生實(shí)時(shí)提交答案，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)展示高頻錯(cuò)誤并生成討論話題，由教師幫助修正。為了激發(fā)學(xué)生的熱情，教師還可設(shè)置限時(shí)競(jìng)賽，發(fā)揮搶答器功能，如三角函數(shù)值速算挑戰(zhàn)，通過(guò)實(shí)施積分排名機(jī)制增強(qiáng)課堂競(jìng)爭(zhēng)性，使學(xué)生由被動(dòng)聽(tīng)課轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與。針對(duì)立體幾何、概率統(tǒng)計(jì)等抽象內(nèi)容，教師可借助平臺(tái)的3D模型將抽象概念具象化，以降低學(xué)生的理解難度。例如，采用VR技術(shù)讓學(xué)生“走進(jìn)”圓錐曲線內(nèi)部觀察焦點(diǎn)與準(zhǔn)線關(guān)系，或開(kāi)展虛擬骰子實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生直觀理解頻率與概率的差異。教師還可利用平臺(tái)自帶的幾何畫(huà)板工具，為學(xué)生演示函數(shù)圖像隨參數(shù)變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程，并讓學(xué)生同步操作平板調(diào)整參數(shù)，以觀察圖像的實(shí)時(shí)響應(yīng)，從而讓學(xué)生在親身體驗(yàn)中加深理解與記憶[3]。

此外，教師還可借助智慧教學(xué)云平臺(tái)，將知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為闖關(guān)游戲，設(shè)置富有趣味的“函數(shù)迷宮”“數(shù)列解密”等主題關(guān)卡，讓學(xué)生親身參與。學(xué)生只有正確解答題目才能解鎖下一環(huán)節(jié)。同時(shí)，配套設(shè)置積分勛章獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，激發(fā)學(xué)生持續(xù)挑戰(zhàn)，如累計(jì)答對(duì)10道題目的學(xué)生可以獲得“數(shù)學(xué)小達(dá)人”稱號(hào)；教師還可將錯(cuò)題整理為“錯(cuò)題怪獸”，讓學(xué)生以“打怪升級(jí)”模式消滅錯(cuò)題，鞏固薄弱點(diǎn)。此外，教師還可借助云平臺(tái)的實(shí)時(shí)學(xué)情分析功能，動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。例如，當(dāng)課堂練習(xí)正確率低于 60% 時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)提示教師暫停講解并啟動(dòng)小組互助；如果學(xué)生普遍對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的互動(dòng)熱情較高，教師則可臨時(shí)增加拓展討論環(huán)節(jié)，讓大家在交流、探究中深化理解，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，以提升整體教學(xué)實(shí)效。

（二）合理把控教學(xué)視頻播放時(shí)間

在應(yīng)用智慧云平臺(tái)時(shí)，教學(xué)視頻作為知識(shí)傳遞的關(guān)鍵載體，其時(shí)長(zhǎng)的合理性直接關(guān)乎學(xué)生的專注度。因此，教師需立足學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，科學(xué)設(shè)計(jì)視頻節(jié)奏，達(dá)到知識(shí)密度與認(rèn)知負(fù)荷之間的動(dòng)態(tài)平衡。不同知識(shí)模塊的認(rèn)知需求差異顯著，對(duì)于對(duì)數(shù)定義、集合運(yùn)算等基礎(chǔ)概念類內(nèi)容的講解視頻，應(yīng)精簡(jiǎn)至3一5分鐘，以生活化實(shí)例與簡(jiǎn)潔語(yǔ)言，幫助學(xué)生快速突破認(rèn)知門檻；公式推導(dǎo)類內(nèi)容的理解難度相對(duì)較大，對(duì)該類內(nèi)容的講解視頻時(shí)長(zhǎng)可延長(zhǎng)至8—12分鐘，借助分步動(dòng)畫(huà)、語(yǔ)音講解降低理解難度；對(duì)于函數(shù)建模等綜合應(yīng)用類內(nèi)容，時(shí)長(zhǎng)要控制在15—20分鐘之間，中間設(shè)計(jì)一些互動(dòng)節(jié)點(diǎn)，避免疲勞。為避免長(zhǎng)視頻引發(fā)的注意力渙散，教師可采用“微視頻 + 互動(dòng)”的碎片化設(shè)計(jì)，將復(fù)雜內(nèi)容拆解為5分鐘左右的單元，每段后設(shè)置即時(shí)反饋環(huán)節(jié)，如1道選擇題或1分鐘手寫(xiě)解析，學(xué)生提交答案后解鎖后續(xù)內(nèi)容。此外，教師可利用數(shù)據(jù)分析進(jìn)行個(gè)性化適配，如為注意力易分散的學(xué)生推送“精華版”視頻，為學(xué)有余力的學(xué)生提供包含拓展案例的“完整版”視頻，并支持倍速播放與知識(shí)點(diǎn)跳轉(zhuǎn)，允許學(xué)生根據(jù)自身需求調(diào)整學(xué)習(xí)節(jié)奏。當(dāng)視頻時(shí)長(zhǎng)受限時(shí)，可關(guān)聯(lián)補(bǔ)充資源，拓展學(xué)習(xí)深度。例如，在開(kāi)展“三角函數(shù)”課程教學(xué)時(shí)，教師可利用智慧平臺(tái)為學(xué)生播放誘導(dǎo)公式視頻，提示學(xué)生查閱“公式推導(dǎo)詳解文檔”，完成“設(shè)計(jì)創(chuàng)新題”挑戰(zhàn)任務(wù)，使其主動(dòng)思考和操作，解決更加高難度的難題。教師團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)協(xié)作構(gòu)建分層視頻庫(kù)，并通過(guò)完播率、互動(dòng)率等數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化內(nèi)容，淘汰低效視頻，讓教學(xué)視頻真正成為高效學(xué)習(xí)的核心工具[4。

（三）依托智慧教學(xué)云平臺(tái)鞏固學(xué)習(xí)要點(diǎn)

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，作業(yè)布置屬于核心環(huán)節(jié)，可促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的內(nèi)化吸收。在云平臺(tái)評(píng)價(jià)支持下，教師可依據(jù)課堂表現(xiàn)、單元測(cè)試結(jié)果將學(xué)生劃分為基礎(chǔ)、提升、拓展三層，并推送差異化作業(yè)包。例如，在完成“函數(shù)”課程教學(xué)后，教師可利用智慧平臺(tái)進(jìn)行分層式作業(yè)設(shè)計(jì)：

為學(xué)困生設(shè)計(jì)“公式應(yīng)用基礎(chǔ)題”，重點(diǎn)在于參數(shù)理解與簡(jiǎn)單計(jì)算；為中等生設(shè)置“綜合變式題”，要求學(xué)生結(jié)合圖像分析函數(shù)性質(zhì)；為學(xué)優(yōu)生提供“創(chuàng)新探究題”，要求其設(shè)計(jì)分段函數(shù)，獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題。系統(tǒng)還能動(dòng)態(tài)調(diào)整題目難度。如果學(xué)生在導(dǎo)數(shù)題中頻繁出錯(cuò)，后續(xù)作業(yè)將自動(dòng)增加導(dǎo)數(shù)幾何意義的專項(xiàng)練習(xí)，對(duì)錯(cuò)題進(jìn)行精準(zhǔn)鞏固。該平臺(tái)支持多元題型設(shè)計(jì)，教師可突破傳統(tǒng)紙筆限制，布置跨學(xué)科實(shí)踐任務(wù)。例如，在“概率統(tǒng)計(jì)”單元課程的作業(yè)設(shè)計(jì)中，教師可布置“家庭節(jié)水方案”項(xiàng)目，要求學(xué)生借助云平臺(tái)收集數(shù)據(jù)、建立模型，以及進(jìn)行可視化分析來(lái)完成，并以報(bào)告和PPT形式提交，以此培養(yǎng)學(xué)生將數(shù)學(xué)工具應(yīng)用于真實(shí)情境的能力。

此外，教師還要制定實(shí)時(shí)反饋機(jī)制。例如，教師發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍容易在“二面角計(jì)算”方面出錯(cuò)，便可利用系統(tǒng)推送針對(duì)性的微課，讓學(xué)生展開(kāi)變式訓(xùn)練。針對(duì)個(gè)體問(wèn)題，教師可錄制個(gè)性化的指導(dǎo)音頻，以提升反饋的針對(duì)性。為了推動(dòng)學(xué)生互助，教師還可利用協(xié)作學(xué)習(xí)功能，在解析幾何專題中布置“橢圓與雙曲線性質(zhì)對(duì)比”任務(wù)，要求小組分工完成表格梳理、圖像繪制與例題講解，提交協(xié)作視頻報(bào)告。此外，教師還可利用平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析模塊，了解學(xué)生的完成度、準(zhǔn)確率。如果某圓錐曲線題的正確率低于 30% ，教師則可利用系統(tǒng)替換或拆解題目。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)追蹤，教師能夠發(fā)現(xiàn)班級(jí)學(xué)生的共性短板，并及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，從而真正做到“減負(fù)增效”5]。

五、結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代化教學(xué)背景下，智慧教學(xué)云平臺(tái)在教學(xué)領(lǐng)域具有顯著潛力，但須經(jīng)過(guò)科學(xué)優(yōu)化才能釋放其全部?jī)r(jià)值。研究表明，教師以智慧云平臺(tái)為載體展開(kāi)雙向交流，可有效激活課堂氛圍，提升學(xué)生的參與度。同時(shí)，合理設(shè)計(jì)教學(xué)視頻時(shí)長(zhǎng)，能顯著改善視頻資源的利用效率；依托智能分層作業(yè)、閉環(huán)反饋系統(tǒng)，可精準(zhǔn)鞏固學(xué)習(xí)要點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)生記憶。未來(lái)，教師應(yīng)主動(dòng)提升信息技術(shù)素養(yǎng)，并細(xì)化數(shù)據(jù)分析維度，增強(qiáng)資源適配性，以構(gòu)建高效的高中數(shù)學(xué)智慧課堂，推動(dòng)教育信息化的可持續(xù)發(fā)展。

作者單位：張?jiān)履先A（通訊作者） 延邊大學(xué)理學(xué)院

參考文獻(xiàn)

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