“互聯網+”背景下小學數學智能化教學創(chuàng)新途徑研究

摘要：小學階段的學生正處于思想和行為發(fā)展的黃金時期，在這一階段對他們的言行進行良性引導，有助于完善學生的人格，引導學生養(yǎng)成正向的人生觀和價值觀?；诖?，文章以小學生的成長為切入點，從數學課堂的設計出發(fā)，立足互聯網這一大背景，探討小學數學智能化教學的基本方略，以期能夠幫助教師構建生動的現代化課堂，引導學生實現三維溝通和互動，推動智能資源的有效整合。智能化課堂，也被稱為智慧課堂，是以建構學習主義理論為核心基礎的新型教學模式，結合“互聯網+”的基本思維，與云計算和大數據的聯系是尤為緊密的，能夠直接搜取動態(tài)學習數據，為學生提供有效的參考和幫助。也就是說，智能化課堂可以讓學生獲得廣闊的空間和舞臺，激發(fā)出學生的探索積極性和協作能力，因此，需要在數字化教育改革之際獲得高度的重視和關注。一、分析智能化課堂的基本概念和特征（一）基本概念通常意義上所說的智能化課堂，也是智慧教育的集中體現，這一理念最早是由智慧地球戰(zhàn)略延伸而來的。早在20世紀90年代，我國科學家錢學森就已經肯定了大成智慧學的基本概念，智慧教育是以技術為介質的全新學習環(huán)境，能夠讓教師在課堂上運用科學的教學方法，引導學生獲得充足的情感體驗，進而實現知識一對一的積累。在這里，智慧教育的發(fā)展目的是培養(yǎng)學生的思維能力和創(chuàng)造能力，教師可以構建信息化的學習環(huán)境，從而促進學習者提高自身的行動力，樹立良性的價值觀，磨煉學生的人格和意志。并且，智能化課堂結合了計算機技術和網絡，能夠實現校園信息的收集、合并和儲存，涉及教學、科學研究、技術服務和生活服務等多個方面的內容，可以推動學生多元智慧的形成。而以智慧教育為背景的智慧課堂或者是智能化課堂，是對傳統(tǒng)知識課堂的延伸和拓展，注重對學生學習能力的培養(yǎng)，重點指向學生的主動性，能夠鼓勵學生發(fā)現問題，并嘗試解決問題。也就是說，智能化課堂結合不同的教學資源，能夠引導學生養(yǎng)成獨立自主的探究習慣，參與合作學習，注重非智力因素的發(fā)展。（二）基本特征首先，智能化課堂是以數據為基礎的課堂，能夠隨時跟進學生的學習進度，分析學生的學情，提高學生的智能能力，由此激發(fā)學生的潛力和優(yōu)勢。同時，智能化課堂具有高效互動的特點，智能學習工具和應用知識平臺的普及，讓學生的學習渠道變得廣闊，學生可以直接在線上展開交流，他們的自主權會變得寬松。另外，智能化課堂具有動態(tài)開放的特點，打破了時間和空間的局限，能夠讓課堂與社會充分連接。而且，智能化課堂也是合作探究和個性化學習結合的課堂，學生可以以小組為基本單位，按部就班地完成自主學習任務，并及時上傳到在線平臺上，教師可以根據學生的反饋信息，及時調整教學方法，或者是為學生針對性地答疑解惑，實現一對一的個性化成長。其次，智能化課堂體現了數據動態(tài)化，協作探究和個性化等特征，學生能夠找到自己的學習節(jié)奏，教師也可以按照學生的基本學情，讓學生不斷靠近自己的最近發(fā)展區(qū)。相對傳統(tǒng)課堂來講，智能化課堂能夠讓學生參與教學的全過程，教師不再是課堂的掌控者和支配者，學生也可以參與作業(yè)評改、合作學習、隨堂檢測以及預習任務等多個環(huán)節(jié)中，他們的主人翁形象會得到明顯的展示。（三）實踐的必要性首先，智能化課堂能夠推動生本課堂的創(chuàng)建。生本課堂堅持以學生為基本出發(fā)點，是全新的教學形態(tài)，引導學生以自主、合作和探究等多種形式，積極參與知識的吸收過程中。智能化課堂的實踐，可以讓學生的內需力變得更加旺盛，能夠為他們創(chuàng)造積極向上的學習環(huán)境與氛圍，最終發(fā)展學生的人生智慧。其次，智能化課堂的應用可以營造民主的環(huán)境。著名教育家杜威認為，社會民主主要有兩個衡量標準：一是群體內成員的參與意識；二是其他團體的相互作用。在智能化課堂的引導下，教師不會用單一的標準答案來評價學生的回答，而是尊重學生本身的認知水平和差異，尊重學生的自由思想和思維，師生之間的交流會更加平等且順暢，這也就打破了傳統(tǒng)的對話弊端和壁壘，讓學生能夠暢所欲言，抒發(fā)自己內心的想法。再次，智能化課堂的創(chuàng)設能夠發(fā)展合作學習的探究模式。過去，教師過于強調自己在課堂上的主人翁地位，用“填鴨式”的方法讓學生死記硬背，學生只能被動地吸收，無法準確表達自己的觀點和看法。但在智能化課堂的帶動下，他們能夠隨時利用碎片化的時間來查漏補缺，并以本人為中心向外延伸，按照自己的情況自主選擇內容，把握好自己的成長節(jié)奏。也就是說，智慧課堂是開放且共享的課堂，教師可以把說話的權利真正還給學生，從而彰顯出學生的主動權和話語權。最后，智能化課堂的應用可以讓信息技術與課堂教學的融合變得更加緊密。在過去，互聯網和課堂的聯系并不十分緊密，教師只是會制作一些簡單的PPT，或者是上網查詢簡要的教學資源，為學生進行指導，雖然這可以實現形式上的調整，但本質上換湯不換藥，學生并不能真正展開深度探究。但在智能化課堂的引導下，教師可以為學生創(chuàng)設全方位、多層次的互聯網課堂，讓學科教學模式能夠煥然一新。例如，教師在課堂實踐的時候，可以使用平板與學生的終端設備同步操作，結合電子書與電子教材，通過隨機提問、搶答或者是自由討論等環(huán)節(jié)，對學生的學習進行過程性的評價。系統(tǒng)后臺也可以對課堂作好記錄，通過大數據的分析，整理出不同學生的在線學習情況，這樣一來，教師容易因材施教，以學定教。此外，當學生在網絡上完成答題之后，系統(tǒng)可以直接分析出學生的做題結果，教師可以直接根據反饋信息提高教學的精準性，這就大大節(jié)省了時間，而且還可以對那些有個別需求的學生進行答疑解惑。二、分析“互聯網+”背景下小學數學智能化教學的理論依據（一）建構主義理論瑞士的教育家皮亞杰最早提出了建構主義一詞，也被人稱作結構主義。這一理論認為，知識并不是單純地來自主體或者是客體，而是結合了主客體雙方的作用。其中，學生是建構主義的主體，能夠通過主動探究形成新的理論，推動框架的形成。智能化課堂能夠結合互聯網技術，激發(fā)學生的學習興趣，讓學生通過云平臺獲取相關資源，提高了他們參與課堂的積極性和主動性。（二）人本主義理論人本主義理論是以人本主義心理學為宏觀框架的，智能化課堂模式符合這一理念的基本觀點，能夠把學生當作唯一的中心和主體，引導不同的學生實現各自的發(fā)展，靠近最近發(fā)展區(qū)，獲得想要的知識，提高學生解決問題和分析問題的能力，優(yōu)化學生的綜合素質。（三）混合式學習理論混合式學習理論結合行為主義、建構主義和認知主義等多個學科的內容，具有多元性的特點，能夠在不同學習資源，學習環(huán)境和學習方式的引導下，推動學生適應復雜的環(huán)境。我國何克抗教授提出，混合式學習集合了傳統(tǒng)與現在兩種模式，既保留了教師的主動性，也尊重了學生的主體地位。在這里，智能化課堂就是混合式模式的鮮明體現，能夠讓學生在自主探究的時候，依舊獲得教師的參考和指導，真正實現智慧化的學習。（四）多元智能理論早在20世紀80年代，多元智能學習理論就已經獲得了廣泛的關注，屬于新興的智力理論。美國心理學家加納德認為，個體在不同的領域所展現出來的智力發(fā)展水平并不完全相同。相對其他智力理論來講，多元智能學習體現在學生擁有積極向上的觀念，擁有科學的智力觀念，教師擁有因材施教的教學觀和多樣化的人才發(fā)展觀。也就是說，教師需要從不同的角度去看待學生，懂得優(yōu)勢互補的重要價值，讓學生可以全方位地開發(fā)內心的潛能，并為他們提供多元發(fā)展契機，與學生展開及時的溝通和交流。而智能化課堂的應用，可以讓學生隨時反饋自己的想法，以此幫助教師進行后期的調整。（五）核心原則在設計智能化課堂的時候，教師首先要堅持引導性的原則，不能把自己當作掌控者和支配者，而是要把目光著眼于學生身上。其次，要堅持多元化的原則，充分考慮學生本身的學習能力和知識接受層次，根據學生的不同特點設計出多元化的教學方法。再次，要堅持創(chuàng)造性的原則，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和想象力，讓學生迸發(fā)出強烈的思維火花，只有這樣才可以滿足創(chuàng)新型人才發(fā)展的需求。在課堂結束之后，教師也可以布置一些創(chuàng)新的任務，讓學生以線上線下混合的方式展開探究，引導學生敢于質疑，懂得提出批判。最后，要堅持多元評價的原則，智能化課堂的評價不能只是依靠筆試成績，教師要做好對學生的過程性跟進，以科學學習分析為基礎，堅持漸進評估的思路，這樣可以讓學生糾正自己在學習中存在的錯誤認知。三、分析“互聯網+”背景下小學數學智能化教學的基本問題首先，有相當一部分教師并沒有真正認識到互聯網的價值和作用，在傳統(tǒng)教學思維的影響下，無法放開手腳，也無法選擇恰當的時間引入這一技術，在面對海量的信息資源時，教師不知道如何做出選擇。之所以會出現這一問題，主要原因在于教師并沒有積累充分的經驗，他們擔心在引入互聯網技術之后，取得的效果是不盡如人意的。其次，學生雖然可以從計算機上獲得足夠的支撐，但學生的年齡較小，自制力有限，經常把查詢資料當作借口，在網絡上參與電子游戲。再次，學生的心智發(fā)展并不成熟，他們容易受到一些不良思想的侵蝕和干擾，這也會導致學生的思想陷入誤區(qū)。最后，盡管互聯網與智能化課堂的結合是必然趨勢，但在實踐的過程中卻沒有形成完善的體系，也沒有構建起科學的知識系統(tǒng)，所以教師缺乏有效的參考，只能按照主觀臆斷和歷史經驗來進行知識的疊加，這樣會讓學生產生極大的審美疲勞，并不能有效激發(fā)出學生的積極性。四、“互聯網+”在小學數學智能化教學的意義（一）激發(fā)學習興趣互聯網以及新媒體技術屬于一種新型的技術手段，在平時的生活當中被學生當成娛樂工具來使用，因而將互聯網、新媒體技術引入課堂中，能夠大大提高學生的學習效率，集中學生的注意力，激發(fā)學生的學習興趣。與此同時，互聯網以及新媒體技術的良好結合，能夠在課堂中將數學知識通過圖片、視頻、音頻的形式呈現出來，對比傳統(tǒng)的教學模式，能夠營造出輕松的課堂氛圍，激發(fā)學生的學習欲望，提高學生的學習興趣。（二）協助知識講解對于學生來講，數學學科屬于一門較難的學科，因此小學生在學習理解當中容易碰到諸多的問題。特別是數學的部分章節(jié)，如教師在講解有關“圖形的運動”這部分的內容時，所介紹的內容即圖形的平移以及旋轉，學生自行展開實踐操作，容易受到數據不準確等因素的影響，造成貫穿失誤，不利于學生的學習。而通過運用互聯網以及新媒體技術的方式，能夠采用投影的方法，實現圖形的平移、旋轉，準確顯示出圖形的運動狀態(tài)，助力教學良好展開。（三）利于預習及復習互聯網與新媒體技術的應用能夠更好地配合教師進行教學，在課前通過課件來對課堂教學知識點進行梳理，通過視頻錄制的模式讓學生預先觀看，大概了解課堂即將學習到的知識點，通過課前觀看視頻的方法，找到自己不理解的內容，在課堂中重點學習，深化學生的記憶。課后利用課堂的PPT來展開復習，結合課后練習題來鞏固所學知識點，提高學生的學習能力，減輕教師的教學壓力。五、分析“互聯網+”背景下小學數學智能化教學創(chuàng)新的方法（一）運用互聯網技術創(chuàng)設課堂情境針對學生來講，在小學數學知識的學習中，教師采用多媒體技術給學生創(chuàng)設充滿趣味性的教學情境，能夠良好地調動起學生的學習熱情，幫助學生深入理解數學教學內容。例如，教師在教學有關《圓的周長》這節(jié)課的內容時，教師要先運用多媒體技術的方式，給學生呈現出與這部分知識有關的視頻資料。如：“周末，有兩只小狗在操場中比賽跑步。在跑步比賽中，包括兩種不同的線路，分別是正方形的線路和圓形的線路。白色的狗在比賽當中，沿著正方形的線路跑了一整圈，黃色的狗在比賽當中，沿著圓形的線路跑了一整圈，最終黃色的狗獲得最終的勝利。白色的小狗看到黃色的小狗獲勝之后，很不滿意，認為這場比賽根本不公平?！睂W生看完這一視頻資料之后，部分學生提出“這場比賽的規(guī)則并不公平，黃色小狗跑步線路比較短”。還有學生提出“兩條跑步線路的長短相同，比賽很公平”。這時候，教師提出下面的問題帶領學生學習本節(jié)課的內容。如：“白色的狗所跑的線路應該是正方形跑道的什么呢？”學生回答：“是正方形跑道的周長。”接著教師提問：“哪一位學生能夠說出什么是正方形的周長？正方形的周長應該怎樣進行計算呢？”學生回答：“正方形的周長計算就是邊成乘以四”然后，教師向學生提出針對性的問題，如“有哪一名學生能夠告訴老師，什么是圓形的周長？如何計算出圓形的周長呢？”教師帶著學生探究這部分問題。在實際的課堂教學中，給學生創(chuàng)設出跑步比賽的情境，集中了學生的注意力，激起學生的學習欲望，助力學生盡快理解并且掌握數學知識點，提高學生的數學學習能力。（二）實現抽象到具象的轉化學生是以形象思維為主導的，他們對一些復雜數學概念的認知并不充分，也無法在短時間內理解概念的本質，所以教師應當把握學生的普遍思維，為數學課堂找到良好的切入點，要引導學生通過互聯網，接觸到形象化的表達，轉抽象為具體，這樣可以減輕學生的壓力和負擔，讓學生能夠實現思維的轉換。例如，在課堂導入環(huán)節(jié)，教師可以播放一些與教學主題相關的影像，讓學生能夠從中獲得大致的印象，了解當堂課的重點和難點知識。在導入環(huán)節(jié)的結尾，教師應當列舉出本堂課的主要問題，讓學生先嘗試性進行思考，并保留3分鐘左右的時間，再進入課堂的實際教學環(huán)節(jié)。除此之外，由于學生注意力集中的時間相對有限，教師應當及時跟進學生的狀態(tài)，如果發(fā)現學生精神渙散且眼神迷離，可以使用計算機播放游戲音樂，設計一些與課堂內容相關的小游戲，這樣可以把學生的思維重新拉回來，吸引學生的眼球，激發(fā)出學生的想象力和創(chuàng)造力。此外，在學生對概念的理解出現問題的時候，教師可以利用多媒體技術化抽象為形象。例如，在學習平行四邊形的面積計算時，學生很有可能會對面積這一概念產生疑惑，教師就可以播放一些形象化的視頻文件。（三）作好課堂環(huán)節(jié)的優(yōu)化整合筆者在上文中已經強調，在智能化課堂的引導下，學生可以參與不同的創(chuàng)新環(huán)節(jié)中，所以教師應當把整節(jié)課分成課前準備、課中實踐和課后鞏固三個不同的環(huán)節(jié)，在每一個環(huán)節(jié)中設置互動任務，讓學生可以始終保持足夠的熱情與自信心。例如，當學習平行四邊形面積計算的時候，教師應當先作好充分的準備工作，從三個維度考慮課堂的重難點，首先，知識技能與目標，必須要讓學生正確運用計算公式。其次，過程與方法，要讓學生懂得轉化，懂得抽象并嘗試性解決問題。最后，情感態(tài)度與價值觀，重點要發(fā)展學生的合作意識，幫助學生建立起數學的自信心。在這里，教師應當先準備好平行四邊形、長方形卡片和剪刀等教學工具，收集紙質材料和網絡資源，通過在線平臺發(fā)給學生，引導他們展開事前預習，教師也應當在平臺上及時收取學生的反饋意見，根據學生產生疑惑的部分，對后期的課堂內容作出調整。在展開課中活動的時候，教師可以先引導學生回想長方形與正方形的面積計算公式，然后再為學生展示平行四邊形，讓學生觀察平行四邊形的變化規(guī)律，在必要的情況下也可以播放多媒體動畫。當學生觀看完畢，教師應當讓學生沿著平行四邊形的高剪開，拼成長方形，接著再去思考面積的計算法則。由此一來，學生可以觀察平行四邊形的面積計算公式就是長和寬的乘積，同底等高的平行四邊形面積是相等的。在展開課后鞏固的時候，教師要為學生分發(fā)練習素材，讓學生寫完之后反饋到平臺上，進行在線點評和批改。（四）利用翻轉課堂突破重難點知識翻轉課堂作為一種高效的課堂教學形式，能夠轉變傳統(tǒng)課堂教學模式，對學生的引導擺在第一位，經過對學生的有效引導，進一步培養(yǎng)學生的自主學習能力。在“互聯網+教育”的影響下，在小學數學教學中開始廣泛運用翻轉課堂，教師要努力學習翻轉課堂的教學理念，建立高效的翻轉課堂，要處理教學內容，設置為具備一定探究性的學習任務，將其安排到學校的線上教學平臺當中。比如，教師在《長方形和正方形》這堂課的翻轉課堂當中，教師給學生安排具備較強實踐性的學習任務：首先，讓學生找出生活當中常見的長方形以及正方形；其次，拿出一張紙，動手折疊出長方形和正方形。通過安排具體的自主學習任務，讓學生可以清楚地認識正方形和長方形的基礎概念，打好線下課堂教學的基礎。在線下課堂教學當中，讓學生緊緊圍繞自己在家庭當中自學的內容，思考從折疊過程中發(fā)現了哪些知識？這是否證明了長方形和正方形具備相同的特點？其單獨的特征分別是什么呢？利用這些具備啟發(fā)性的問題，促使學生真正意識到長方形和正方形的特點，區(qū)分長方形和正方形，繪制出不同大小的長方形和正方形。（五）作好課后作業(yè)的補充課后作