随着智能时代的到来,信息技术与学科教学不断深化融合,利用智能技术可以使课堂教学信息化、趣味化,让教师更有效地教学,学生更有效地学习。智能技术背景下初中数学项目化学习是顺应新时代教育现代化发展的产物。对于教师而言,为了更好地培养新时代党和国家所需要的战略人才,明白为何构建项目化学习、如何构建智能技术背景下的项目化学习就日趋重要。然而,目前对智能技术的研究仍较为泛泛。基于以上背景,本文对智能技术赋能初中数学项目化学习进行初步研究。
概念理解,赋能落实应用,理论指导实践
1.智能技术赋能
智能技术赋能是指运用互联网思维,借助信息技术和网络技术平台,对传统行业模式进行更新重构,实现行业模式转变,以适应现代社会发展的需求。其本质是对信息资源或信息数据进行开发利用,对产业技术进行升级重构,以提升产业效率、创造新的经济行业模式。智能技术下的教育是指以互联网信息技术为基础与核心,改变教育认知理念,运用信息技术进行教育管理、评价,改变、重构传统教育模式。它是一种新型教育服务方式,使教育实现无边界化,教育大数据为学习者提供个性、精准的教育服务,学习者可以选择多种优质教育资源。其本质是教育理念、教育方式的改变,是技术与教育深度融合的发展方式。
2.智慧课堂
目前对智慧课堂的概念总体上有两种视角的理解:一种是基于教育视角的,认为智慧课堂是师生情感与智慧的综合过程,其根本任务是“开发学生的智慧”,提高学生创造性思维能力,让学生可以智慧地进行学习;另一种是基于信息化的视角,指利用先进的信息技术手段实现课堂教学信息化、智能化,创设富有智慧的课堂教学环境。
3.基于智能技术的数学项目化学习课堂
目前的数学项目化学习课堂往往是在智能技术的背景下来讨论的。基于智能技术的数学项目化学习课堂主要指的是在大数据时代,学校应用计算机、互联网以及各种信息网络技术所构建的创新型数学教学模式,该教学模式强调学生思维能力和创新实践能力的培养,符合教育改革的理念和需求。
基于智能技术的数学项目化学习课堂给初中数学教学实践带来了新的发展机遇。通过应用计算机对教学内容和教学对象进行全面分析,教师可以全面了解教学情况,根据计算机分析结果,对学生进行精准教学,为每位学生精准制定个性化数学教学方案,做到因材施教,落实“以生为本”原则,培养学生形成浓厚的数学知识学习兴趣和良好的数学学习习惯,建立智能化的项目化学习课堂教学环境。
推陈出新,传统课堂优化,凸显课堂智慧
1.传统课堂弊端显现,亟需优化改进思路
传统数学教学诸如教师讲、学生听的“一言堂”教学模式近年来被广泛诟病。首先,在这样的课堂中,学生会逐渐丧失学习主动性。处于青春期的初中生,大多都缺乏自主学习的能力。课前,他们缺乏相应的预习;课中,他们很少主动思考问题,几乎都是跟着教师的步伐,被动地学习,对所学知识一知半解;课后,他们不能及时巩固所学知识,对知识的理解停留在表层,没有形成自己的数学知识网络。在这种情况下,学生便开始完成课后习题,不仅得不到应有效果,还会对本节课的知识失去兴趣,产生畏惧心理,严重的还将导致学生对数学学习失去信心。其次,传统数学教学导致教学方式逐渐单一化。目前,新课程改革正不断进行,这要求教师对教学方法进行相应调整。但在实际教学中,很多教师仍采用传统的教学方法,即在教学过程中采用“填鸭子”的教学方法。这样的灌输式教学严重忽略了学生学习过程中的主体地位,导致学生在学习中感到很吃力,事倍功半。此外,灌输式的教学还缺乏师生之间的互动,不仅会让学生产生依赖,不利于培养创造力和主动性,也阻碍了学生质疑意识和提问能力的养成。最后,传统数学教学忽视了学生创造能力的培养。传统的教学模式往往依据教材的编排内容进行教学,主要采用的是先叙述定理、公式,再用倒推的方式进行证明的教学顺序。虽然这样的教学方法在某种程度上可以培养学生的推理能力,但这样的课堂往往乏味枯燥,学生对此专注度不高,缺乏经历自我发现、分析和解决问题的过程,同时,学生的自主学习能力以及创造性也很难发挥出来。传统数学课堂亟需注入新鲜活力。
2.智能技术增效教学,智慧课堂优势显著
借助智能技术构建的初中数学课堂,可以摆脱传统教学模式的许多不足,使原本枯燥乏味的课堂变得生动有趣,以学生为主体,让学生得到符合自己特点的发展,其主要优势有以下几点。
第一,有利于培养学生自主学习能力。传统教学模式只是单纯的教与学,教师总揽全局地教授,学生被动地接受。而智慧课堂借助微课视频,采用“学生课前预习,课上教师针对性讲解、学生合作学习,课后学生查漏补缺”的授课模式,取得了显著效果。此外,教学App、公众号等教辅工具的应用,使得对学生个性化的诊断、辅导和提高变得越来越符合学生的发展规律,能够有效提高学生的自主学习能力。
第二,有利于提高教师的教学效率。智慧课堂可以增进师生之间的互动,运用填空题、选择题、连线题等多种问题模式让教师对学生的掌握情况及时进行诊断,查看教学进度是否符合学生接纳吸收的进度。课上的随堂检测,系统可以自动分析学生的解答,找出学生共同薄弱的地方,教师进行详细讲解;针对部分学生有问题的地方可以同学帮助解决或者教师进行点拨。教师板书,系统会自动保存,便于学生温故知新以及考前复习。每堂课的教学质量报告可以完整地记录师生的互动、教学过程,便于教师进行智能分析,为下次课的改进做好铺垫。
第三,有利于激发学生的学习兴趣。智慧课堂打破了传统教学课堂的枯燥无味,智能技术为课前、课中、课后学生的学习增加了许多趣味性。不管是枯燥的代数知识、抽象的函数知识,还是立体的几何图像知识,智能技术都为其赋予了新的生命,呈现一种适合初中生学习、理解的形式。教师以前不好操作的、繁琐的图像问题也能得到解决。具象的知识能够激发学生的学习兴趣,从而达到智能技术“学生常态学,教师常态用”的教学体验。
提升效率,智能技术引领,构建智慧课堂
1.在项目化学习的文化课堂中,智能技术成为“百科全书”
对比国内外的数学书籍,不难发现,国内的数学书籍往往比国外的数学书籍要薄许多。书本的薄,代表知识内容的少吗?答案是否定的,国内一本数学课本的知识是国外一本数学课本的数倍。为什么内容多反而课本薄呢?这是因为国内课本往往把数学知识的形成与发展过程忽略了,仅呈现纯粹的知识内容,而忽略了知识背后丰富的数学文化。如今,智能技术的运用可以弥补这一不足,智能技术成为“百科全书”,为学生提供数学知识背后丰富多彩的文化知识,让学生明白数学知识背后蕴含的思想与方法。
以初中数学第一章“有理数”为例,教师可以向学生提问:“有理数、无理数指的是有道理、没有道理的数吗?有理数、无理数的名字由来是什么?‘理’字如何解释?”学生对此感到困惑,此时教师可以带着学生在网上寻找答案,得知这里的“理”原来指的是比值的意思。有理数最早由西方传入中国,再由中国传入日本。日本在翻译的时候发生了错误,文言文中“理”有比值的意思,日本未能翻译过来,直接用“理”来表示。而中国近代翻译西方著作时,往往采用日本的翻译,所以也就用有理数、无理数来表示了。这样的数学文化对于学生而言是有意思的,是数学课堂中难得的故事,会让学生产生学习兴趣,所以教师要利用好智能技术这个“百科全书”。
2.在项目化学习的精准课堂中,智能技术成为评价工具
作业和考试是教师了解学生学习情况、为学生剖析问题、优化教学方法的重要手段。但传统批改模式往往存在“做得多、分析少”的情况,这样会导致教师对学情了解不到位、讲解不及时。而智慧课堂能够迅速反馈学生的学习情况,对此做出精准的剖析,让教师对学生掌握不到位的地方做出精准分析,便于教师的讲解、学生的提高。
以初中数学第三章“从算式到方程”为例。首先,为了激发学生学习的兴趣,教师以学生比较熟悉的鸡兔同笼问题为背景,让学生看到题目并不陌生,使学生感知数学与实际生活密不可分。其次,为了降低学生解方程的难度,教师通过设置表格的方式,让学生分析数量关系、等量关系,从而降低问题难度。这个问题的给出,主要想让学生们知道,方程方法和算术方法既对立又统一,也就是说,两种方法在一定条件下可以相互转化,进而达到统一。事实上,方程方法是算术方法的发展,教师让学生领会从算式到方程是学习知识由浅入深的过程。最后,利用学生举手的方式统计了利用算术方法和方程方法解决问题的学生人数,让学生感知方程方法的优越性。在上述练习课上,教师可安排学生先做主观题,主观题做好后先提交,再做客观题。利用学生做客观题的间隙,教师对主观题进行批改,选取做得好的学生进行展示,让大家对其格式、卷面干净整洁等优点进行学习。对于有问题的题目教师也能及时发现,进行讲解。客观题在电脑终端收取后,电脑给出分析,这样教师对学生的情况能够了如指掌,从而能够提高教学效率。
3.在项目化学习的对话课堂中,智能技术成为互动平台
对话课堂打破传统教学课堂中教师“一言堂”的现象,让学生拾起主人翁意识,充分参与到课堂学习之中。智能技术为师生互动搭建了一个便捷平台。比如,以往学生在下面做题,教师想把某位学生的答题过程呈现给其他学生看,需要这位学生运算过程中的重要步骤抄写到黑板上,这样做比较浪费时间,缺乏便捷性;而现在运用智能技术,可以直接截屏,将学生的答题过程上传给教师,教师可直接讲解,师生之间的互动性得到显著提高。
以初中数学第十三章“轴对称”为例,在教学生画轴对称图形的对称轴的时候,利用智能技术,教师可以轻松看到每位学生画的对称轴,也可以让大家共同观察某位学生的作图,这样便于大家探讨这位学生的作图是否正确,对称轴有几条,是否全部画出。这样一问一答,让师生互动起来,增加学习气氛,便于学生的成长。教师利用智能技术可以让学生自主发现问题、解决问题。教学片段如下。
教师:很多小朋友都喜欢放风筝,看,这两位小朋友也来放风筝啦。女孩的风筝飞得又高又稳,男孩的风筝却怎么也飞不高、飞不稳;同学们认真观察并仔细想一想:男孩的风筝为什么飞不高、飞不稳呢?
学生:女孩的风筝两边是一样的,男孩的风筝一边大,一边小。
教师明确:风筝两边形状、大小都一样,其实就是对称。学生说出女孩的风筝是对称的,男孩的风筝不是对称的。
教师出示各式各样的风筝图片。
学生:发现这些风筝的共同点——都是对称的。
学生:举出生活中的对称现象,并尝试利用所学知识设计风筝,感受数学的用处。
4.在项目化学习的动态课堂中,智能技术成为辅助工具
基于智能技术的数学项目化学习生态环境,教师在教学过程中重视教学情境的创设、问题的提出方式以及问题的提出者,充分发挥学生在教学过程中的主体性地位。促使静态课堂转变成动态课堂,可以通过数学情境以及数学活动来实现,在一系列数学活动中增加学生动嘴、动手和动脑的次数,使学生达到身临其境的效果,从而促进学生的成长。
以初中数学课本第二十章“数据的分析”为例,教师利用智能技术对全班学生开展关于身高、体重、家庭人数等的问卷调查,让学生从学习者转变成数据的贡献者。教师提问学生“如何研究这些数据的集中趋势”,从而引导学生一起探讨数据的集中趋势,引入学习内容“平均数、中位数、众数”。教师可安排学生先动手计算这三组数据,看一看谁算得又快又准确;然后让学生思考在不同的情况下,用哪一个数能够更好地描述一组数据的集中趋势、反映数据的集中趋势。这样的动态课堂能够让学生充分参与到知识的探究过程中,让教师教得有效,学生学得有效。
又如,通过“中国美好生活大调查”视频引入,我们了解到2020年最具幸福感城市榜单。思考:得出这些结论的依据是什么?
对比分析法是将两个或两个以上的数据进行比较,分析它们的差异,揭示出这些数据所反映的事物规律的方法。不同专业间的比较是横向对比,同一专业不同年份的比较为纵向对比。平均分析法是运用计算平均数的方法来反映总体在一定时间、地点等条件下某一数量特征的一般水平。数据分析是用恰当的分析方法与工具,对采集的数据进行分类整理,提取与发现其中有价值的信息,以形成结论从而支持决策的过程。最重要的一环则是尝试使用互联网技术实现数据可视化。经历了数据采集、数据分析、数据可视化过程,得到的数据分析结果需要以数据分析报告的形式发布出来。数据分析报告不仅是对整个数据处理过程的总结与展示,更能为决策提供参考。通过数据分析报告,可以将分析结果、可行性建议及其他有价值的信息传递给使用者。
简而言之,在信息化时代,我们要确保智能技术下的项目化学习常态落地,突破传统教学模式的束缚,构建有趣、紧凑的智慧课堂,这样能更好地培养学生的学习积极性,提高学生的逻辑分析能力,为学生提供良好的项目化学习环境。
作者单位 │ 江苏无锡市太湖格致中学 江苏无锡市东绛实验学校
内容来源 │ 《中小学信息技术教育》2024年第4期