智能化教學(xué)不僅能顯著提升小學(xué)數(shù)學(xué)課堂效率,更有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和自主學(xué)習(xí)能力,深化數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)涵,推動(dòng)教與學(xué)的協(xié)同創(chuàng)新。本文旨在探討智能化教學(xué)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用,分析其優(yōu)勢(shì)與面臨的挑戰(zhàn),以期助力學(xué)生學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)的同時(shí),推動(dòng)教學(xué)模式的創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展。
“互聯(lián)網(wǎng) +, ’背景下智能化教學(xué)的基本內(nèi)涵與特點(diǎn)
“互聯(lián)網(wǎng) + \"背景下的智能化教學(xué),是指依托互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù),對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行系統(tǒng)性改革與創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)從內(nèi)容到形式的優(yōu)化升級(jí),以追求課堂教學(xué)效果的最大化,從而為學(xué)生提供更精準(zhǔn)、高效的教學(xué)服務(wù)。其核心特征體現(xiàn)在:
(一)個(gè)性化教學(xué)。
智能化教學(xué)具有高度的靈活性和適應(yīng)性,能依據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異,如知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、能力水平等,提供定制化的學(xué)習(xí)資源、路徑和節(jié)奏,支持學(xué)生按需學(xué)習(xí)和查漏補(bǔ)缺。比如,教師可借助“數(shù)碼學(xué)堂”、“ClassIn”等平臺(tái),為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生精準(zhǔn)推送補(bǔ)充習(xí)題和微課講解,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化輔導(dǎo)[1]。
(二)互動(dòng)式教學(xué)。
智能化教學(xué)依托技術(shù)平臺(tái),構(gòu)建了強(qiáng)大的互動(dòng)教與學(xué)的環(huán)境。師生、生生之間可通過各類在線工具,如社交軟件、專業(yè)教學(xué)平臺(tái)等實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交流、答疑解惑、協(xié)作探究等互動(dòng)。這種深度互動(dòng)不僅活躍了課堂氛圍,更能有效激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的探究興趣。比如,利用“騰訊課堂”、“釘釘”或“希沃白板”的互動(dòng)功能,學(xué)生可即時(shí)提問、參與課堂活動(dòng),教師能迅速掌握學(xué)情并給予
學(xué)生反饋,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。
(三)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與即時(shí)反饋。
智能化教學(xué)的核心優(yōu)勢(shì)在于其數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)能力。系統(tǒng)通過采集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),如答題情況、學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、互動(dòng)頻次等,實(shí)時(shí)評(píng)估學(xué)習(xí)進(jìn)度與效果,為教師提供精準(zhǔn)的教學(xué)反饋依據(jù),便于及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和內(nèi)容。比如,“智慧課堂”系統(tǒng)能自動(dòng)生成學(xué)情分析報(bào)告,清晰呈現(xiàn)班級(jí)共性問題與個(gè)體薄弱點(diǎn),助力教師實(shí)施精準(zhǔn)教學(xué)。
二、 “互聯(lián)網(wǎng) +, ’背景下小學(xué)數(shù)學(xué)智能化教學(xué)作用
(一)顯著提升教學(xué)效率
智能化教學(xué)為小學(xué)數(shù)學(xué)課堂注人了高效動(dòng)能。一方面,智能系統(tǒng),如備課平臺(tái)、資源庫等,能輔助教師高效備課,通過學(xué)情大數(shù)據(jù)分析推薦適配的視頻、動(dòng)畫、習(xí)題集、教案模板等教學(xué)資源,大幅節(jié)省教師搜集整理時(shí)間,確保備課質(zhì)量。比如,在為學(xué)生教授“圖形的運(yùn)動(dòng)”時(shí),教師使用“國(guó)家中小學(xué)智慧教育平臺(tái)”,系統(tǒng)能基于單元目標(biāo)和學(xué)生前測(cè)數(shù)據(jù),智能推送演示動(dòng)畫和分層練習(xí),優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。另一方面,智能化可以打破時(shí)空限制,學(xué)生可通過在線平臺(tái),如“慕課網(wǎng)”基礎(chǔ)課程進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)或參與直播互動(dòng),教師能高效組織在線答疑、小組討論,使學(xué)習(xí)更加靈活高效。系統(tǒng)還能根據(jù)個(gè)體學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)練習(xí)難度和進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的精準(zhǔn)投放。
(二)極大豐富教學(xué)手段與資源
智能化教學(xué)極大地拓展了小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的維度和廣度。首先,它融合了VR的虛擬現(xiàn)實(shí)、AR的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等前沿技術(shù),將空間幾何、復(fù)雜運(yùn)算過程等抽象的數(shù)學(xué)概念化為直觀、可交互的沉浸式體驗(yàn),有效降低理解難度,提升學(xué)習(xí)興趣。比如,利用VR技術(shù)模擬“年、月、日”的天體運(yùn)行場(chǎng)景,讓學(xué)生身臨其境理解時(shí)間概念及其相互關(guān)系。其次,它提供了像動(dòng)態(tài)課件、交互式游戲、知識(shí)圖譜、在線題庫等海量、優(yōu)質(zhì)的數(shù)字化資源庫,教師可根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)情智能篩選、組合,學(xué)生也可以按需獲取個(gè)性化學(xué)習(xí)包,助力學(xué)習(xí)。這些資源使教學(xué)內(nèi)容更生動(dòng)、形式更多樣,有效支撐了分層教學(xué)和興趣拓展。此外,智能化有力促進(jìn)了線上線下教學(xué)的深度融合,構(gòu)建了“課堂精講 + 線上拓展 + 實(shí)時(shí)反饋”的混合式教學(xué)模式,使教與學(xué)更具彈性,更有效率。
(三)有力促進(jìn)教學(xué)個(gè)性化發(fā)展
智能化教學(xué)是實(shí)現(xiàn)“因材施教”理想的關(guān)鍵路徑。智能系統(tǒng)能夠基于對(duì)每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的持續(xù)追蹤與分析,為其規(guī)劃專屬的學(xué)習(xí)路徑、設(shè)定個(gè)性化的學(xué)習(xí)目標(biāo),并提供適配的學(xué)習(xí)資源和練習(xí)。比如,對(duì)于“時(shí)、分、秒”單元掌握較快的學(xué)生,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)推送時(shí)間應(yīng)用題或歷史計(jì)時(shí)知識(shí)拓展。如“蘭州開往烏魯木齊的列車全程需12小時(shí)25分鐘。若發(fā)車時(shí)間為08:45,抵達(dá)終點(diǎn)站是幾時(shí)幾分?若途中停靠4站,每站停8分鐘,實(shí)際運(yùn)行時(shí)間是多少?”對(duì)于理解困難的學(xué)生,則提供更多基礎(chǔ)性動(dòng)畫演示和分步練習(xí)。如,(動(dòng)畫題)小猴子09:15開始看動(dòng)畫片(進(jìn)度條顯示時(shí)間流逝),教師拖動(dòng)進(jìn)度條至25分鐘后,讓學(xué)生觀察時(shí)鐘變化,并寫出結(jié)束時(shí)間是時(shí)分等。系統(tǒng)還能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)任務(wù)的難度和數(shù)量,確保學(xué)生在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)獲得最佳挑戰(zhàn)與支持,有效保護(hù)學(xué)習(xí)熱情,減少兩極分化。同時(shí),為教師提供的學(xué)情儀表盤和個(gè)體報(bào)告,使其能更精準(zhǔn)地了解每一位學(xué)生,從而提供更具針對(duì)性的課堂指導(dǎo)和課后輔導(dǎo),提升教學(xué)服務(wù)的精準(zhǔn)度,極大地保證了課堂教學(xué)的有效性。
三、“互聯(lián)網(wǎng) +, ’背景下小學(xué)數(shù)學(xué)智能化教學(xué)創(chuàng)新策略
(一)深化智能化個(gè)性教學(xué),精準(zhǔn)助力學(xué)生成長(zhǎng)
利用智能化工具的核心優(yōu)勢(shì)一一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)深度個(gè)性化教學(xué)。所以,作為小學(xué)教師,應(yīng)基于大數(shù)據(jù)分析,如平臺(tái)記錄的答題正確率、知識(shí)點(diǎn)停留時(shí)間、錯(cuò)題類型,速度等,精確診斷學(xué)生的知識(shí)掌握水平、思維特點(diǎn)和學(xué)習(xí)習(xí)慣。據(jù)此,在教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)方法的應(yīng)用,如講解、探究、游戲化等,以及題目難度梯度、練習(xí)數(shù)量設(shè)定,還有學(xué)習(xí)節(jié)奏把控上實(shí)施差異化設(shè)計(jì)。比如,在“多邊形的面積”單元,教師可借助智能平臺(tái)為不同組別的學(xué)生設(shè)計(jì)不同探究起點(diǎn),如直接給出公式推導(dǎo)、提供圖形裁剪工具引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)、從基礎(chǔ)的面積單位拼鋪開始等,并匹配相應(yīng)層次的鞏固與拓展練習(xí),讓每個(gè)學(xué)生都能在自身基礎(chǔ)上獲得有效提升,保證課堂學(xué)習(xí)效率。
(二)創(chuàng)新智能化互動(dòng)教學(xué),激活課堂思維活力
充分發(fā)揮智能教學(xué)平臺(tái)的互動(dòng)潛能,打造高參與度、高思維量的數(shù)學(xué)課堂。教師可利用實(shí)時(shí)答題、彈幕討論、小組協(xié)作區(qū)、屏幕共享等平臺(tái)功能設(shè)計(jì)豐富的互動(dòng)環(huán)節(jié):如發(fā)布一個(gè)開放性問題,全班學(xué)生即時(shí)在線作答并可視化統(tǒng)計(jì)結(jié)果,引導(dǎo)辯論;利用共享白板進(jìn)行小組合作探究,實(shí)時(shí)展示思維過程;組織在線限時(shí)挑戰(zhàn)賽等。比如,在“可能性”教學(xué)中,教師可發(fā)起在線模擬抽獎(jiǎng)實(shí)驗(yàn),全班學(xué)生同時(shí)參與并實(shí)時(shí)匯總數(shù)據(jù),共同觀察、分析頻率與概率的關(guān)系。生生之間也可通過平臺(tái)論壇、學(xué)習(xí)圈分享解題妙招、互助答疑、互評(píng)作業(yè),形成積極互學(xué)的共同體。
(三)整合數(shù)字化教學(xué)資源,構(gòu)建多元學(xué)習(xí)生態(tài)
教師需提升甄選、整合與創(chuàng)造性運(yùn)用數(shù)字化資源的能力。圍繞教學(xué)目標(biāo),從國(guó)家平臺(tái)、專業(yè)網(wǎng)站、教育APP上的海量資源庫中精選或利用工具如“萬彩動(dòng)畫大師”、幾何畫板自行制作優(yōu)質(zhì)資源,生動(dòng)詮釋概念的微課動(dòng)畫、模擬數(shù)學(xué)現(xiàn)象的交互程序、聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用案例視頻、系統(tǒng)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖,如思維導(dǎo)圖、智能組卷的題庫等。比如,為學(xué)生講授“圓柱與圓錐的體積關(guān)系”時(shí),教師可整合使用3D旋轉(zhuǎn)模型動(dòng)畫、注水實(shí)驗(yàn)視頻、沙堆/糧囤等實(shí)際問題的情境化習(xí)題,多維度促進(jìn)理解與應(yīng)用。確保教學(xué)資源的科學(xué)性與趣味性,服務(wù)于核心素養(yǎng)的培養(yǎng),在促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的同時(shí),提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。
(四)善用智能評(píng)估與反饋,實(shí)現(xiàn)教學(xué)閉環(huán)優(yōu)化
作為小學(xué)數(shù)學(xué)教師,要善用智能評(píng)估與反饋,將智能評(píng)估嵌人教學(xué)全過程,形成“教學(xué)-數(shù)據(jù)-反饋-調(diào)整”的閉環(huán)。利用平臺(tái)的自動(dòng)批改、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、學(xué)情分析功能,對(duì)課堂練習(xí)、在線作業(yè)、單元測(cè)驗(yàn)等進(jìn)行即時(shí)反饋。系統(tǒng)不僅提供對(duì)錯(cuò)結(jié)果,更應(yīng)能給出像概念混淆、計(jì)算失誤、審題不清等錯(cuò)因分析,并及時(shí)提供對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)講解或補(bǔ)救練習(xí)推薦。教師則可以依據(jù)系統(tǒng)生成的班級(jí)整體報(bào)告和個(gè)體報(bào)告,精準(zhǔn)定位共性薄弱點(diǎn)和個(gè)性問題,及時(shí)調(diào)整后續(xù)教學(xué)重點(diǎn),設(shè)計(jì)補(bǔ)償性教學(xué)或拓展性任務(wù)。比如,在“折線統(tǒng)計(jì)圖”單元后測(cè)中,智能報(bào)告顯示多數(shù)學(xué)生對(duì)“預(yù)測(cè)趨勢(shì)”理解不足,教師可以在下節(jié)課中重點(diǎn)強(qiáng)化此環(huán)節(jié)的講解與練習(xí)設(shè)計(jì)。
(五)構(gòu)建智能化家校共育橋梁,協(xié)同促進(jìn)學(xué)生發(fā)展
借助智能化工具,建立高效、常態(tài)的家校溝通與協(xié)作機(jī)制。教師可通過班級(jí)微信群、專屬家校APP,如“班級(jí)優(yōu)化大師”、“曉黑板”等,定期、結(jié)構(gòu)化地推送如含課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成質(zhì)量、知識(shí)點(diǎn)掌握雷達(dá)圖等學(xué)生學(xué)習(xí)報(bào)告、個(gè)性化學(xué)習(xí)建議、家庭輔導(dǎo)小貼士及優(yōu)質(zhì)家庭數(shù)學(xué)活動(dòng)資源等,形成家校合力。家長(zhǎng)則可更便捷地反饋學(xué)生在家學(xué)習(xí)狀態(tài)、遇到的困惑、完成的實(shí)踐活動(dòng),如拍攝測(cè)量物體體積的小視頻等,使教師獲得更全面、準(zhǔn)確的學(xué)生畫像。比如,當(dāng)教師發(fā)現(xiàn)某生在課堂練習(xí)“小數(shù)除法”頻繁出錯(cuò),可通過APP定向推送相關(guān)講解視頻和少量針對(duì)性練習(xí)給該生家長(zhǎng),并附上輔導(dǎo)要點(diǎn)說明,家校協(xié)同幫助克服難點(diǎn)。智能化平臺(tái)使家校溝通更聚焦、更高效,共同為學(xué)生營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)支持環(huán)境。
(六)融入編程化數(shù)學(xué)建模,撬動(dòng)高階思維發(fā)展
在“互聯(lián)網(wǎng) + ”背景下,教師可以在教學(xué)中引入像ScratchJR等圖形化編程工具,將數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)化為可交互的動(dòng)態(tài)模型,保證學(xué)習(xí)效率的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維與解決復(fù)雜問題的能力。所以,教師需依據(jù)課標(biāo)要求,結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容選取核心知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)建模任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生通過拖拽積木指令構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,讓其在設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、優(yōu)化的循環(huán)中深化理解。比如,為學(xué)生設(shè)計(jì)“可能性的大小”這個(gè)編程任務(wù)時(shí),可以用ScratchJR模擬“智能停車場(chǎng)”車流:第一步,讓學(xué)生設(shè)置紅色和綠色汽車出現(xiàn)的概率,如紅車: 30% ,綠車: 70% ;第二步,編寫程序使汽車按概率隨機(jī)進(jìn)出停車場(chǎng);第三步,運(yùn)行100次,記錄紅綠汽車出現(xiàn)次數(shù)柱狀圖。在此基礎(chǔ)上智能化系統(tǒng)自動(dòng)生成概率分布熱力圖,當(dāng)誤差 gt;5% 時(shí)推送提示:“試試增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)?”在完成模型后解鎖拓展任務(wù),如添加“黃金車位”預(yù)約成功概率計(jì)算等。這樣,將抽象概念具象化,概率隨機(jī)性通過可視化的車流動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)出來,使學(xué)生從解題能力升級(jí)為系統(tǒng)建模能力思維躍進(jìn)。
四、智能化教學(xué)的實(shí)踐成效與挑戰(zhàn)
(一)實(shí)踐成效
智能化教學(xué)的實(shí)踐已展現(xiàn)出積極效果,顯著提升了教學(xué)效能與學(xué)習(xí)體驗(yàn)。以甘肅省禮縣實(shí)驗(yàn)小學(xué)為例,引人智能化教學(xué)模式后,學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)成績(jī)呈現(xiàn)穩(wěn)步提升趨勢(shì),學(xué)習(xí)興趣明顯增強(qiáng)。學(xué)生能夠通過豐富的數(shù)字資源、即時(shí)的互動(dòng)反饋和個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持,更主動(dòng)、更深入地理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí),特別是運(yùn)用技術(shù)工具,如編程模擬、動(dòng)態(tài)幾何軟件等,解決復(fù)雜問題的能力得到鍛煉。智能化教學(xué)尤其注重培養(yǎng)學(xué)生的自主利用平臺(tái)資源預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)等探究習(xí)慣和創(chuàng)新思維,如參與在線數(shù)學(xué)建模小項(xiàng)目等,有效促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。
(二)面臨挑戰(zhàn)
智能化教學(xué)是新興起的教學(xué)模式,所以其在教學(xué)中深入推進(jìn)中仍面臨現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。首要挑戰(zhàn)在于教師信息素養(yǎng)的持續(xù)提升需求。信息技術(shù)迭代迅速,新的平臺(tái)、工具、理念不斷涌現(xiàn),要求教師必須具備持續(xù)學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力,不斷更新知識(shí)儲(chǔ)備,熟練掌握新型智能教學(xué)工具的應(yīng)用,并探索其與學(xué)科教學(xué)的深度融合模式。這需要學(xué)校和教育主管部門提供系統(tǒng)、有效的技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)和教學(xué)法指導(dǎo)。其次,如何在海量信息中篩選真正優(yōu)質(zhì)、科學(xué)、適合學(xué)情的資源,避免信息過載,對(duì)教師的信息鑒別與整合能力提出了更高要求。此外,確保所有學(xué)生平等獲得智能化學(xué)習(xí)所需的硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,以及關(guān)注技術(shù)使用中的學(xué)生隱私保護(hù)和用眼健康等問題,也需在實(shí)踐中不斷完善解決方案。
五、結(jié)束語
綜上所述,“互聯(lián)網(wǎng) + ”背景下的智能化教學(xué),以其個(gè)性化、互動(dòng)性、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)等核心特點(diǎn),為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)開辟了廣闊的創(chuàng)新空間,在提升效率、豐富資源、促進(jìn)個(gè)性化等方面展現(xiàn)出顯著價(jià)值。作為新時(shí)代的小學(xué)數(shù)學(xué)教師,應(yīng)主動(dòng)擁抱技術(shù)變革,在教學(xué)中深入研究智能化與傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)的有機(jī)融合,持續(xù)提升自身信息化教學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。只有這樣,才能充分發(fā)揮智能化教學(xué)的效能,更有效地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和自主學(xué)習(xí)能力,為“互聯(lián)網(wǎng) + ”時(shí)代的基礎(chǔ)教育高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
作者單位:馬海英甘肅省禮縣實(shí)驗(yàn)小學(xué)
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