教育新基建背景下高中數學智慧課堂構建與課標銜接研究

一、引言

教育數字化轉型已成為當前教育改革的重要趨勢。在“教育強國”“數字強國”的戰略目標引領下，教育新基建作為支撐教育高質量發展的戰略性、基礎性工程，深刻重塑著教育教學格局[。教育新基建的技術核心是快速發展和演化的先進技術。因此，教育新基建是促進教育數字化轉型、智能升級，以及教育新生態構建運轉的重要支撐體系[2。而智慧課堂是依托互聯網、大數據、人工智能等新興技術，將傳統教學與數字化手段深度融合的一種新型教學模式。該模式具有數據驅動、精準教學、互動多元等顯著特點，能夠實時收集學生的學習數據，為教師提供精準的教學反饋，從而實現個性化教學。傳統高中數學教學，多以教師單向講授為主，教學方式較為單一，難以滿足不同學生的學習需求，且對學生的學習過程把握不足[3。因此，本文將在教育新基建背景下研究如何構建高中數學智慧課堂，并深入探討其與數學課程標準的有機銜接，以打破傳統教學的局限性，落實“新課標”理念，提升高中數學教學質量。

二、教育新基建理論對于構建高中數學智慧課堂的便利性

教育新基建理論為構建高中數學智慧課堂提供實施基礎，包括硬件和軟件基礎[4。教育新基建通過技術、資源與政策的三重支持，為智慧課堂搭建穩固的“腳手架”，通過應用5G、大數據、人工智能等前沿科技，以及引入虛擬實驗、動態建模等創新性的教學方式，讓數學課堂突破空間與時間的限制。同時，海量的數字化教材、在線題庫與教學案例，能夠為教師備課與學生學習提供豐富的素材。而國家通過資金、人力保障等措施，大力推動教育信息化的發展，為智慧課堂建設掃除了制度障礙。智慧課堂作為教育新基建的實踐載體，能夠精準回應教育新基建提升教育質量、促進教育公平的核心訴求。兩者結合，共同推動高中數學教育邁向智能化、高質量發展的新階段。

三、“新課標”對數學智慧課堂的指導性要求

在新課程標準改革背景下，高中數學智慧課堂更加注重培養學生的獨立型、自主型人格[5。而在此過程中，教師作為高中數學智慧課堂的建造者和引導者，需要充分發揮個人教育智慧，為培養學生的數學思維、提升學生的綜合實力創造條件。同時。通過構建智慧課堂，幫助學生擺脫傳統教學模式的種種限制，為學生創建良好的數學學習環境。在智慧課堂的具體實踐中，“新課標”要求教師在教學過程中以學生為中心，充分利用數字化教學技術，創新教學方式，實施“結果 + 過程”相結合的教育模式，推動數學教育從傳統課堂向智慧課堂的轉型。以上要求為高中數學智慧課堂的構建提供了清晰的實踐方向，以確保技術與教育目標能夠深度融合，以此培養學生的自主學習能力。

四、教育新基建背景下高中數學智慧課堂構建策略

（一）動態幾何工具生成概念圖像，將抽象內容具象化

教育新基建強調加速教育數字化轉型，利用信息技術優化教學過程。教師可以將動態幾何工具與智慧課堂相結合，并利用二者的動態演示和可視化功能，將抽象的數學概念轉化為直觀的圖像，使學生在觀察、操作和探索中逐步領悟數學抽象的實質。

在實際教學中，教師可借助GeoGebra動態幾何工具，讓學生在不同參數條件下，看到數學概念和定理背后的圖形，使抽象的數學理論更加具體化、形象化。例如，教師可以利用GeoGebra繪制函數圖像，并動態調整參數，向學生展示函數圖像的變化，幫助學生更好地理解函數的性質和行為。以湘教版數學必修一“集合與邏輯”課程講解為例，在講解“集合”概念時，部分學生會對集合定義，以及各集合元素之間的關系等內容的理解不透徹。在傳統教學模式下，教師以靜態的符號和圖示呈現集合。而利用動態幾何工具，教師可以將集合的概念具體化，幫助學生更好地理解集合間的關系。教師可以使用GeoGebra在白板上繪制兩個集合的Venn圖，并通過向學生動態演示集合的變化，展示其并集和交集的實際變化過程。同時，拖動集合的邊界，讓學生直觀地看到兩個集合的并集和交集是如何隨著集合元素的不同而變化的。這種動態的演示能夠使學生深刻理解集合的抽象定義，并幫助學生準確把握并集與交集的運算規則。

再如，在講解“命題與邏輯連接詞”時，教師可以利用GeoGebra展示“與”（∧）和“或”（V）在集合中的運算規則。通過動態圖形，教師可以讓學生看到不同命題條件下的集合交并情況，從而更清楚地理解邏輯連接詞的實際含義和應用，助力學生將其對具體圖形的直觀感受和理解，轉化為抽象的、邏輯性的思考能力。

（二）搭建互動式問題情境，培養學生邏輯推理能力

教育新基建可為教師搭建線上線下互動式問題情境，并為教師提供硬件和軟件支持。智慧教室配備多媒體設備、實時交互平臺和大數據分析工具，能夠無縫銜接線上線下教學情境。而設計互動式問題情境的目的在于，將抽象的數學問題轉化為學生可感知、可參與的情境，讓學生在實踐中逐步掌握邏輯推理能力。

線上平臺可以為學生和教師提供實時反饋、互動的工具，有助于教師構建更加活躍和富有挑戰性的問題情境。以湘教版數學必修一“從函數觀點看一元二次方程'課程教學為例，教師可先通過線上教學平臺向學生展示一元二次方程的標準形式，并提問：“如果將一元二次方程看作二次函數的圖像，如何理解其解的個數與函數圖像的交點關系？”此時，教師可要求學生對此問題展開討論、思考，并在線下課堂為學生進行詳細的講解。

在此問題情境中，教師需要引導學生從函數的視角理解一元二次方程，增強學生對數學概念的感性理解，也能促使學生運用邏輯推理思維，分析方程的解與函數圖像的關系。例如，通過分析函數的圖像與 x 軸的交點，讓學生推導一元二次方程的解的情況，從而培養其邏輯推理能力。此外，教師還可以設置一些開放性問題，如“如何從圖像上看出函數的最小值與方程的解的關系？”并鼓勵學生在在線平臺上分享不同的解法與思路，以培養學生的批判性思維，并幫助學生在互動中更好地理解并應用所學知識，從而讓學生在解決問題的過程中強化其邏輯推理能力，逐步形成系統的數學思維。

（三）設置跨學科教學實踐項目，夯實學生數學運算能力

教育新基建為跨學科教學提供技術支持，如動態幾何工具、大數據分析平臺和虛擬仿真技術等工具，能夠幫助學生直觀地觀察數學運算的過程和結果。同時，智慧課堂中的實時反饋機制能夠為學生提供及時的運算指導，從而提升學生的學習效率。

教師在設置跨學科教學實踐項目時，要先選擇與數學內容相關的學科，如物理、計算機科學等，并結合學生日常生活中的實際問題設計項目。例如，在數學運算教學中，教師可以將數學課程教學內容與物理學中的運動軌跡、計算機科學中的編程相結合，通過跨學科設計，讓學生在理解數學知識的同時，看到其與其他學科之間的聯系，進而增強學生的學習興趣。以湘教版數學必修一中的“用計算機作函數圖像和列函數表”課程教學為例，教師可以基于此內容，設計一個跨學科教學實踐項目，讓學生在數學課堂上學習如何利用計算機繪制函數圖像，并通過編程語言（Python）列出函數值并生成表格。

在項目的實施過程中，教師需要為學生設置一些具體的任務，如：“用Python繪制拋物線函數 y=x² 的圖像，并根據該函數的值列出不同 x 值下的函數值表格?！睂W生要完成此項任務，不僅要運用基本的數學運算，如冪運算和函數值計算等，還要利用計算機、通過編寫代碼實現運算過程。這個項目能夠強化學生的數學運算能力，也有助于提升學生的編程能力，同時使其能夠在解決實際問題的過程中感受數學的魅力和實際意義。這種教學方式有助于將數學教育的“工具性”與“實用性”相結合。

五、課標銜接實踐策略

（一）目標銜接：分解課標核心素養為可測量行為指標

將課標中的核心素養轉化為具體的可測量行為指標，目的在于讓教師在教學實踐中更好地落實和評估核心素養。這就需要教師根據學科特點和學生發展需求，精準提煉學生應具備的知識、技能和態度。例如，針對高中數學課標中提到的“數學建模能力”，教師可將其細化為“學生能夠運用數學方法解決實際問題”。而這一行為指標則可以通過設計與學生實際生活密切相關的數學題目進行評估。

在分解過程中，教師應根據不同知識模塊的特點，設定層次分明的行為目標。通過分層次、遞進式目標，幫助學生在掌握基礎知識的同時，培養學生的高級數學思維能力。例如，在開展函數知識教學時，教師可以將教學目標設定為：從“能夠掌握函數的定義和性質”開始，逐步提升到“能夠運用函數的性質解決實際問題”，以及“能夠分析函數圖像并做出合理的推理”。這種分解方式不僅有助于教師明確每個階段的教學重點，也能夠為學生提供明確的學習路徑。通過精準分解課標核心素養的行為指標，教師能夠在教學中根據學生的學習情況，調整教學策略，使教學目標更加明確，并能有效評估學生的學習進程。

（二）內容銜接：開發與課標案例匹配的數字化資源

開發與課標案例匹配的數字化資源，需要明確高中數學課程標準中的知識點、教學目標和要求，然后分析不同課標案例的核心內容，從而設計符合教學目標的數字化資源。教師應根據數學課程的不同章節、知識點及其對應的學習目標，構建個性化的數字資源。如在代數、幾何、概率與統計等領域，教師可以將每個模塊的教學內容通過數字化的方式呈現，并通過交互式平臺向學生展示復雜概念。在呈現前，教師需要從課標中提取核心的學科能力要求，并結合這些要求開發可供學生自主探索、互動練習的數字化材料。

而開發資源需要與課標中的教學進度銜接，以確保在不同的教學階段，學生能夠通過這些資源鞏固所學知識并提升思維能力。此外，教師在開發數字化資源時，要確保知識點的遞進性和連貫性，以促使學生能夠在學習過程中自然過渡到下一個學習階段。而這一策略的核心目標是通過開發與課標案例匹配的數字化資源，增強課堂教學內容的銜接性。通過數字化手段，讓學生在更加靈活的學習環境中，并依照課標要求逐步掌握相關數學概念，更好地實現數學教育的目標。

（三）評價銜接：實時干預學習過程，培養學生學 科素養

實時干預學生學習過程是指教師通過數字化手段，在智慧課堂上動態監測學生的學習狀態，并依據學生的表現實時調整教學策略，以確保學生在學習過程中能夠達成課標要求的核心素養目標。而實時干預的前提是借助智慧課堂中的數字化工具，實時跟蹤學生的學習行為。如教師可借助數學學習平臺和學習管理系統（LMS），獲得學生在練習、測試、互動活動中的數據，包括答題正確率、解題速度、思維過程等，分析這些數據，實時識別學生的學習難點和薄弱環節，及時調整教學內容和方式，幫助學生消化未掌握的知識點。在學生遇到解題困難時，教師可以通過智能輔導系統，為其提供針對性的提示或學習資源，并引導學生進行自主學習。在此過程中，教師的評價不應該僅停留在期末考試成績上，而是要貫穿于整個教學過程中。教師應引導學生在數學學習過程中，不斷地修正自己的學習方法，逐步達成課標中對數學素養的要求。通過靈活干預手段，確保每個學生都能在適合自己的節奏下，充分理解和掌握數學知識，從而有效培養學生的學科核心素養。

六、結束語

本文基于教育新基建背景，探討高中數學智慧課堂的構建及其與新課標的銜接。通過詳細并深人分析“新課標”對智慧課堂在培養學生人格、創新教學方式等方面的指導性要求，提出利用動態幾何工具生成概念圖像滲透數學抽象、搭建線上線下互動式問題情境以培養學生的邏輯推理能力、設置跨學科教學實踐項目夯實學生的數學運算能力等建議，并從目標、內容、評價等三方面給出課標銜接實踐策略。未來，相關研究人員可進一步探索如何優化動態幾何工具在智慧課堂教學中的應用，提升線上下互動式問題情境的教學效果，推動高中數學智慧課堂向更高水平發展。

作者單位：馬永福 卓尼縣柳林中學

參考文獻

[1]王建明，朱珂.從”數字化”到”智慧化”：高等教育數字資源發展的應然指向與實踐路徑[J].黑龍江高教研究，2024，42（1）：155-160.

[2]萬力勇，熊若欣.以數字化轉型賦能高質量教育體系建設：底層邏輯，實現機制與關鍵路徑[J].現代遠距離教育，2023，（04）：34-40.

[3]陳珍，鄭朝南，等.推進教育數字化變革開辟教育發展新賽道[J].中小學信息技術教育，2024，（02）：41-43.

[4]侯文峰.高中數學智慧課堂構建研究[J].啟迪與智慧：下，2023，（01）：95-97.

[5]楊翠.關于高中數學”沉浸式”智慧課堂構建的深人分析與探討[J].學周刊，2024，（15）：79-81.