基于信息化的初中数学智慧课堂的构建研究
邢维友
随着教育教学的不断改革和优化，人们愈发注重信息技术在教学中的应用，旨在为学生提供更多元化的学习辅助工具和良好的课堂学习环境，以便课堂教学工作的高效开展。基于教育的信息化背景，智慧课堂的构建已经成为新时代智慧教学的一大重要依据。只有这样，才能更好地保证教学效率，促进学生的全面发展。对此，本文简要阐述了基于信息化的初中数学智慧课堂的构建，以期进一步优化数学课堂。
初中数学智慧课堂的构建，可以将抽象的数学知识变得形象趣味化，既能减轻学生学习压力，降低其学习难度，又能大大丰富教学内容与方法，以满足学生的个性化学习需求，从而为学生数学综合能力的提升提供保障。
一、初中数学智慧课堂的概述
（一）基本内涵
智慧课堂是指利用“互联网+”的思维方式和大数据、云计算等新一代信息技术打造富有智慧的课堂教学环境，在教学决策、评价反馈、交流互动、资源推送等方面实现了数据化、智能化，促进了传统课堂教学内容与方式的全面变革，为智慧的教与学提供了先进的技术支撑。其實质，是基于动态学习数据分析和“云、网、端”的运用，实现教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化，创设有利于协作交流和意义建构的学习环境，通过智慧的教与学，促进全体学生实现符合个性化成长规律的智慧发展。
现如今，智慧课堂已然是新时代教育背景下培养和发展学生智慧与能力的一种全新的课堂形态。
（二）基本结构
在初中数学智慧课堂中，最重要的两个构成部分便是智慧课堂环境和智慧教学活动，两者缺一不可。其中，智慧课堂环境为智慧教学活动的开展提供了全方面的支持，主要依靠丰富多样的信息化作为支撑，能够为学生创设更加生动形象的课堂学习情境。而智慧教学活动又包括学生的合作探究与任务化学习过程，师生、生生等多元主体的课堂交互行为，都有助于发展学生的智慧与能力。
（三）主要特征
智慧课堂从依赖于存在教师头脑中的教学经验转向依赖于对海量教学数据的分析。采用现代化的分析工具和分析方法对数据进行加工、挖掘和分析，据此进行教学决策，依靠数据精准地掌握学情和调整教学策略。
智慧课堂主要包括三个关键性的特征。一是技术支撑丰富化：该特征主要表现在智慧课堂环境的建设方面，需要教师能够借助丰富的信息技术来为智慧教学活动保驾护航，从而保证学生的智慧学习过程。二是学习过程灵动化：智慧课堂的教学目标就是为了发展学生的思维经验和智慧能力，学生学习过程中的每个环节都要有一定的智慧生成，所以教师必须不断优化教学方法和思想，以促进学生积极主动地参与动态的学习过程。三是课堂交互多元化：智慧课堂的交互行为不仅仅包括师生、生生之间的交流互动，还包括学生与教材、学生与环境、学生与信息技术等的交互行为，所以智慧课堂的交互行为往往有着较强的多元化特点。
智慧课堂教学中采取动态伴随式学习评价，即贯穿课堂教学全过程的学习诊断与评价，并可根据需求实时反馈评价结果，包括课前预习测评和反馈、课堂实时检测评价和即时反馈、课后作业评价和跟踪反馈，从而实现了即时、动态的诊断分析和评价信息反馈，重构形成性教学评价体系。
二、初中数学课堂的突出问题
（一）几何教学动态性较差
几何部分的知识教学作为初中数学教学中的重难点内容，其几何问题更是一种有着较强动态性的特殊类型的问题，因此，与其他数学知识教学相比有着更大的难度，从而导致学生在学习过程中经常遇到很多问题。如学生思维过程比较简单、缺乏对几何图形运动过程的全面具体的分析、难以掌握其本质规律等都是几何教学动态性较差的重要体现。
（二）函数问题直观性不足
众所周知，图像法作为函数教学中最直观的表达方法，体现着数形结合的思想，而且也是学生更容易理解函数问题的一种有效方法。但从目前的初中数学函数教学现状来看，仍存在函数直观性不足的问题，其主要原因就是没有给学生足够的时间，让学生自己去探究函数的图像、性质、变化过程等理论知识，信息化教学的价值并没有充分发挥出来。
（三）课堂的构建不够活化
在初中数学课堂中，教师必须始终围绕问题展开教学，这不仅是贯穿教学始终的重要线索，也是师生活动的良好纽带。但在实际教学中，我们仍会受到传统教学思想的影响，导致“重数量轻质量、重结论轻过程”的问题出现，从而使得课堂的构建不够灵活。
三、信息化在初中数学课堂融入的原则
（一）开放性原则
基于信息化教育背景下的初中数学课堂，有着较强的开放性特点，主要表现为三个方面：一是师生的思想开放性，二是授课内容的开放性，三是教学方法的开放性。
在师生思想方面，每个学生都有自己不同的经历、思想和知识经验，这就为开放型智慧课堂的构建提供了机会。在教学中，教师不再一味地进行知识讲解，而是解放学生个性，让他们集思广益，并鼓励他们大胆质疑和挑战，从而不断发展和创新学生的学习思维。而此时，教师的教学思想和知识思维也会得到很大程度的拓展与提高。在授课内容方面，教师的教学需要从学生的已有知识经验和学习基础上展开，并根据实际情况适当添加和拓展内容，帮助学生获得更多知识经验。同时，教师还可以在现有教材的基础上，借助信息化设备来进一步拓展并丰富学生的知识体系，或者可以整合其他学科知识的内容来实现知识的融合教学，可见其开放性。在教学方法方面，教师可以借助信息化设备和技术实现微课制作、几何画板、思维导图等知识教学，方法多种多样；
还可以结合学生特点与教学内容选择恰当的方法教学，以带给学生更优质的学习体验。
（二）动态化原则
所谓动态化原则，就是指教师将数学教学视为一个动态化的过程去教学，通过考查并掌握数学系统的动态特征来不断优化和改进教学方法，从而真正实现数学课堂的整体优化。动态化原则主要可以从教学目标、教学过程、教学媒体这三个方面体现出来。
教学目标的动态化：主要是指教师以学生的认知发展规律和知识特点作为教学目标的调整依据，不断将其具体细化、分层活化，从而将原本的整体目标与学生的个性化学习需求有机地结合到一起，既满足了教学大纲的教学要求，又大大促进了学生的个性差异发展。教学过程的动态化：基于信息化背景下的数学课堂是开放的，所以其教学过程也是处于动态发展变化的，这需要教师根据学生的课堂表现、学习需求及时调整教学活动的进度，以便更好地发展学生学习的创造性和主动性。教学媒体的动态化：在过去，教师的教学媒体主要就是课本教材，叙述性、抽象性比较强，而且是以静态文字的形式将知识呈现给学生。但是，如果教师可以将教材和信息技术结合到一起，就能将课本知识以动态、直观、形象的形式呈现给学生，为他们创设良好的学习情境，从而使其成为促进学生数学思维发展的重要推动力。
（三）直观性原则
直观性原则主要是指教师根据教学内容的需要，调动学生多种感官和已有知识经验，通过借助实物、语言、图片等来进一步丰富学生的直接经验和认知，使其收获更加鲜明、具体的知识表象，形成新知识学习的重要基础。其主要教学目的就是通过各种直观手段来展开具体教学。因此，基于信息化背景下的初中數学课堂教学更应该利用其自身的便利优势，为学生提供更直观、丰富的学习素材和知识经验。
四、初中数学智慧课堂构建策略
（一）微课动态呈现，开展智慧导入
基于教育的信息化背景，在初中数学智慧课堂教学中通过微课导入新知识的教学，已经成为目前比较常见的一种方法。其中，教师从学生已有的认知经验出发，利用微课导入教学，既可以调动学生原有的知识经验和对新知识的求知欲望，又能实现新旧知识的有效结合，帮助学生建立更加完善的数学知识框架。因此，教师可以从学生已有知识经验和新知识的衔接点出发，通过复习旧知的方式来智慧导入，并自然引出新知识的教学。
以“角的比较”教学为例，教师可以充分利用课堂教学中的幻灯片，将其录制成复习旧知的微课短视频。首先，制作“比较线段的长短”的微课复习视频，帮助学生回顾之前所学的叠合法、度量法等比较线段长短的方法，引导学生运用该方法比较微课中两个角的大小，从而自然引出本节课的新知教学，大大减少了学生对新知识学习的陌生感。另外，教师还可以继续通过微课来向学生演示角的度量、叠合、拼凑等动态知识，为学生创设特定情境来逐渐深化学生对角的和、差、角平分线等相关数学概念的认知与理解。需要注意的是，教师在利用微课进行复习导入教学时，并不只是为了复习旧知识，而是要让学生在回忆所学知识的基础上找到新旧知识的关联性，以便更好地构建完整的知识体系。
（二）几何画板互动，展现智慧风采
几何概念及其定理作为学生学习和掌握初中几何知识的重要基础，因为有很多内容相对比较抽象，导致学生难以理解和掌握，从而制约着学生数学综合运用能力的有效提升。对于初中生而言，他们学习数学的一大问题便是虽然记住了很多数学概念和法则定理，但是没有具体的直观性经验作为支撑，所以导致学生并不能灵活运用所学知识。如果教师可以借助几何画板进行信息化教学，既能增加生本之间的互动，又能让学生通过亲身体验来学习和掌握相关的数学概念，进而更灵活地运用所学。
以“图形的全等”中的“全等三角形”教学为例，在过去，教师一般是在黑板上画，学生在讲台下看，教师并不能给学生提供充分的图形，最多只是拿着两个小纸片告诉他们“能够完全重合的两个三角形就是全等三角形”。但是通过几何画板展开互动教学，可以让学生任意平移、旋转、翻折画板中的两个三角形，使其完全重合，从而让原本静态的全等三角形概念教学变成几何动态化教学。同时，教师还可以引导学生仔细观察两个三角形重合时对应边、对应角的数量关系，进一步加深他们对全等三角形的概念和特点的理解，为其今后学习全等三角形的证明奠定基础。
（三）构建思维导图，辅助智慧生成
在初中数学智慧课堂中，思维导图的构建往往可以很好地帮助学生完善自身的知识结构框架，使其在动手绘制中逐渐生成数学智慧，加深对所学知识的理解和印象。对此，教师可以在实际教学中先要求学生结合所学自己动手绘制思维导图，然后再利用多媒体课件将教师提前绘制好的思维导图呈现出来，方便学生参考和完善，而这也就很好地满足了不同层次学生的个性学习需求。
以“分式方程”教学为例，教师不妨先通过创设问题情境来引出“分式方程”的知识教学，并要求学生结合自身的知识经验动手绘制以“方程”为主题的思维导图，从而引导学生复习与方程有关的知识内容。同时，教师还可以要求学生将求解一元一次方程的方法步骤添加到自己所绘制的思维导图当中，进一步巩固学生对方程求解的步骤，从而为分式方程的求解奠定基础。除此之外，在课堂结束的时候，教师还可以带领学生针对本节课的内容绘制思维导图，并通过展示提前制作好的课件向学生呈现出一个比较完善的以“分式方程”为中心的思维导图，然后要求学生结合教师所呈现的思维导图对自己的思维导图进行完善或修改，这不仅可以大大提升学生的学习效率和质量，还能充分满足他们的个性化学习需求，以促进学生的全面个性发展。
（四）拓展数学智慧，助力思维提升
初中数学定理的教学重难点其实在于定理本身的发现和讨论过程，在传统课堂上，虽然教师都会花费大量的时间和精力在这部分的知识讲解上，但是所收获的教学效果并不理想，甚至还会让学生产生厌烦心理。基于信息化的初中数学智慧课堂，教师可以借助信息技术的便利优势将教学内容进行适当放大，并加以保存，同时将静态知识以动态化的方式呈现出来，以帮助学生更好地理解与掌握复杂的知识点，从而实现数学知识的智慧拓展教学，进一步提升学生的数学思维能力。
以“勾股定理”的知识拓展教学为例，教师不妨带领学生学习勾股定理的推导方法，引导学生更全面地认识该定理，这不仅可以很好地培养学生的数学思维，还能加深学生对该定理的运用，使其充分感受到数学家们的智慧。由教师利用电子白板画一个三边分别为A、B、C的直角三角形，并在斜边AB上取一点D，使得BD=BC，在斜边AB的延长线上取一点E，使得BE=BD。然后以点B为圆心，BD为半径画圆，从而引导学生通过作辅助圆的方法来完成该定理的证明。这样一来，学生就会在教师的指导和帮助下完成勾股定理的推理证明，既能加深学生对数学定理的认知，又能深化学生的数学证明思想，进而促进学生数学思维的有效提升。另外，教师还可以通过引入勾股定理在生活中应用的具体实例，来增加学生对数学与生活联系的理解，从而培养他们形成良好的数学应用意识。
总之，作为一名新时代的初中数学教师，必须充分发挥信息化教学的优势，通过几何画板、微课、思维导图等多种信息化的教学手段，不断优化自身的课堂教学结构，为学生提供更加优质的教学服务，从而更好地促进学生数学综合能力的有效提升。
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