劉鴻英

摘 要：以基于智慧教室的《矩形的折疊問題》為例，分析信息技術(shù)與課堂深度融合的具體策略，并提出依托信息技術(shù)如何培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的具體反思與建議。分析指出通過信息技術(shù)打破時(shí)間、空間的限制，運(yùn)用UMU平臺(tái)實(shí)現(xiàn)課前和課后的自主學(xué)習(xí)。同時(shí)，提出信息技術(shù)整合的目標(biāo)是改變教學(xué)結(jié)構(gòu)，以數(shù)學(xué)知識(shí)為載體，在探究活動(dòng)過程中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，并提出基于智慧教室“336”教學(xué)模式，以期在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐中為培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);信息技術(shù);數(shù)學(xué)教學(xué)

一、研究背景與意義

1.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)

在教育部頒發(fā)的《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》中，明確指出：“核心素養(yǎng)是學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力?！盵1]什么是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)呢？中國學(xué)生發(fā)展的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)涵蓋以下三種成分：一是學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)化活動(dòng)而習(xí)得的數(shù)學(xué)思維方式;二是學(xué)生數(shù)學(xué)發(fā)展所必需的關(guān)鍵能力;三是學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)化活動(dòng)而形成的良好數(shù)學(xué)品格及健全人格[2]。

2.“336”教學(xué)模式結(jié)構(gòu)

2010年頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》指出：信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視。信息技術(shù)改變了教與學(xué)的方式，使得教學(xué)內(nèi)容可以重新選擇或者組織。信息技術(shù)促進(jìn)教學(xué)反饋和引導(dǎo)探究，借助智慧教室設(shè)備不僅能提供及時(shí)的反饋，并且可以模擬情境和問題。將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課堂進(jìn)行整合是未來必然的發(fā)展趨勢(shì)。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和現(xiàn)代遠(yuǎn)程開放教育理論是“336”教學(xué)模式的理論基礎(chǔ)?！?36”模式是新時(shí)代信息化背景下的基于智慧教室的教學(xué)模式，主要分為“課前、課中、課后”三個(gè)階段，具體有“自主學(xué)習(xí)、檢測(cè)反饋、釋疑拓展、再測(cè)反饋、歸納總結(jié)、云端補(bǔ)救”六個(gè)環(huán)節(jié)。課堂前測(cè)后測(cè)能夠借助云端信息技術(shù)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，在課中能夠借助智慧教室的信息技術(shù)，能夠做到實(shí)時(shí)互動(dòng)、及時(shí)反饋。總之，“336模式”教學(xué)能夠打破時(shí)間、空間的限制，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，做到真正“以學(xué)定教”。

二、信息技術(shù)與課堂深度融合的具體策略

1.課堂前測(cè)——利用大數(shù)據(jù)分析“以學(xué)定教”

運(yùn)用UMU免費(fèi)平臺(tái)進(jìn)行前測(cè)后測(cè)，該平臺(tái)無須學(xué)生注冊(cè)及下載APP，只需教師登錄、發(fā)布作業(yè)生成二維碼，學(xué)生利用QQ或微信掃二維碼完成練習(xí)，教師端顯示學(xué)生的成績分析。

“336”教學(xué)模式，通過課前的自主學(xué)習(xí)，能夠解決復(fù)習(xí)課中復(fù)習(xí)內(nèi)容過多，導(dǎo)致課堂教學(xué)“頭重腳輕”的問題，以《矩形折疊問題》為例，本節(jié)課涉及的知識(shí)是：四邊形的性質(zhì)與判定、軸對(duì)稱、三角形全等等內(nèi)容。但是，本節(jié)課的重難點(diǎn)是：通過動(dòng)手實(shí)踐培養(yǎng)解決“矩形折疊”能力，總結(jié)尋找圖形中數(shù)量關(guān)系的方法技巧。因此，使用UMU平臺(tái)云端網(wǎng)絡(luò)發(fā)布作業(yè)：“四邊形的性質(zhì)與判定”思維導(dǎo)圖，并配置相關(guān)折疊選擇題。運(yùn)用希沃5中的拖動(dòng)功能，由學(xué)生完成亂序的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，通過大數(shù)據(jù)分析學(xué)生的選擇題作答情況，確定課堂中的教學(xué)重難點(diǎn)，達(dá)到“以學(xué)定教”的目的。

2.課堂信息技術(shù)手段及時(shí)反饋

復(fù)習(xí)回顧環(huán)節(jié)：對(duì)于軸對(duì)稱的性質(zhì)復(fù)習(xí)利用“課堂活動(dòng)”中的特色功能“小組PK”，游戲后對(duì)答案進(jìn)行講解，做到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、活躍課堂氣氛的同時(shí)又復(fù)習(xí)了知識(shí)點(diǎn)。并且，本環(huán)節(jié)通過白板的交互功能，體現(xiàn)學(xué)生之間的合作與競(jìng)爭，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來社會(huì)發(fā)展的能力。

章建躍教授指出：核心素養(yǎng)下的初中幾何教學(xué)，講究嚴(yán)謹(jǐn)性。培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理和直觀想象能力。數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是通過數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)而逐步形成關(guān)鍵能力、必備品格與價(jià)值觀念。在這樣的理念指導(dǎo)下，通過以下四個(gè)方面的信息技術(shù)手段，在本節(jié)課課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

第一，運(yùn)用信息技術(shù)直觀展示幾何的特征，演示動(dòng)態(tài)過程。每道題目的圖形都制作了動(dòng)態(tài)演示過程。筆者先用幾何畫板作動(dòng)畫，再用錄屏軟件fsc錄制成3～5秒的動(dòng)畫，插入希沃5白板中，避免了白板無法內(nèi)接幾何畫板的情況，使得整個(gè)課件在展示的時(shí)候更加流暢，不需要關(guān)掉課件再打開幾何畫板進(jìn)行演示。

第二，運(yùn)用信息技術(shù)提供及時(shí)的反饋，展示學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。對(duì)問題1、問題2整個(gè)教學(xué)過程運(yùn)用希沃5授課寶的“拍照上傳”，并請(qǐng)一位同學(xué)現(xiàn)場(chǎng)批改學(xué)生的作業(yè)。

第三，運(yùn)用信息技術(shù)引導(dǎo)學(xué)生自主探究，并錄制視頻對(duì)學(xué)生探究過程進(jìn)行補(bǔ)充說明。

探究問題3：（1）你能用手中的矩形紙片盡可能大地折出一個(gè)菱形嗎？（2）若矩形長AB=4，寬AD=3，試比較哪種折疊得出的菱形面積最大？你能算出面積最大的菱形的面積嗎？

本道題是《矩形折疊問題》這節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，以小組合作的形式進(jìn)行，每個(gè)小組派代表上臺(tái)展示，學(xué)生代表上臺(tái)來一要作圖、二要展示折疊過程，三要計(jì)算結(jié)果，要求學(xué)生代表要說明具體的判定理由。在過程中學(xué)生可以通過標(biāo)注字幕，借助數(shù)學(xué)的符號(hào)語言進(jìn)行說明。

值得注意的是，對(duì)于第三種情況考慮到學(xué)生展示不清晰、數(shù)學(xué)幾何研究對(duì)象比較抽象等原因。筆者制作并剪輯第三種折疊過程視頻，以微課形式進(jìn)行播放，運(yùn)用信息技術(shù)更好地對(duì)學(xué)生的問題進(jìn)行補(bǔ)充說明。整個(gè)教學(xué)過程是以學(xué)生為主體的探究學(xué)習(xí)過程，教師進(jìn)行引導(dǎo)和補(bǔ)充說明。

第四，借助互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)資源形式的引用與課后的延續(xù)性學(xué)習(xí)。

3.課后云端補(bǔ)救

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的學(xué)習(xí)方式——UMU、藍(lán)墨學(xué)習(xí)平臺(tái)等，在線檢索課堂內(nèi)容進(jìn)行資源篩選等等。基于智慧教室的學(xué)習(xí)可以調(diào)用網(wǎng)絡(luò)資源，也可以利用網(wǎng)絡(luò)發(fā)布資源，教師發(fā)布二維碼，無須下載APP可以直接觀看微課視頻，不僅為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供一個(gè)新的方式，還可以根據(jù)學(xué)生的作答情況，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析的“以學(xué)定教”。

課后在UMU平臺(tái)布置一道思考問題和微課作為課后學(xué)習(xí)的資源，思考問題是為了引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注圖形生成，以小組為代表提交問題與答案，“給圖不給題”在更高層次上培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和運(yùn)算推理，其中作業(yè)的結(jié)果反饋?zhàn)鳛閷W(xué)生小組合作學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)。

此外，在資源形式與引用上，還將本節(jié)課制作成微課，發(fā)布在UMU平臺(tái)方便學(xué)生課后進(jìn)行學(xué)習(xí)。

4.課堂評(píng)價(jià)

課后，運(yùn)用班級(jí)優(yōu)化大師導(dǎo)出學(xué)生課堂上的表現(xiàn)情況，如：每一位同學(xué)回答問題的正確率、主觀題作答情況，還可以根據(jù)學(xué)生的答案分類，作為下一節(jié)一題多解的講解素材。值得一提的是，這些數(shù)據(jù)是教學(xué)效果的反饋，可以作為基礎(chǔ)教育研究的數(shù)據(jù)，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行反饋評(píng)價(jià)，可以看到每一位同學(xué)的答題情況以及每一道題目的正確率。課中課后都可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。

三、通過信息技術(shù)培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的反思與建議

1.信息技術(shù)與課堂整合的反思

首先，信息技術(shù)與中學(xué)數(shù)學(xué)課堂整合的目標(biāo)是通過信息技術(shù)在課堂教學(xué)中的使用而改變數(shù)學(xué)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)。值得注意的是，信息技術(shù)整合指的是打破教學(xué)空間和時(shí)間的限制，讓學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如：運(yùn)用UMU平臺(tái)進(jìn)行云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析學(xué)情，從而“以學(xué)定教”達(dá)到個(gè)性化的教學(xué)模式，而不是僅僅將信息技術(shù)作為教學(xué)的輔助手段。

在信息技術(shù)的環(huán)境下，學(xué)生通過積極主動(dòng)的思考和同學(xué)之間的合作而提出自己的假設(shè)和猜想，并用計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)工具進(jìn)行試驗(yàn)和驗(yàn)證，從而奠定對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)，最后再通過邏輯推理論證而獲得對(duì)知識(shí)本質(zhì)的理解。教學(xué)設(shè)計(jì)遵循“觀察—探究—發(fā)現(xiàn)—猜想—驗(yàn)證—證明—拓廣”的教學(xué)過程[3]。

2.培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)建議

第一，以數(shù)學(xué)知識(shí)為載體培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

丘成桐說：“數(shù)學(xué)和其他學(xué)科的不同之處是容許抽象，只要是美麗的，就足以主宰一切?！倍鴶?shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)與其他學(xué)科的核心素養(yǎng)區(qū)別是它的“學(xué)科特點(diǎn)”。

首先，數(shù)學(xué)具有抽象性的特點(diǎn)，在代數(shù)相關(guān)內(nèi)容教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)核學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的數(shù)學(xué)抽象與數(shù)學(xué)運(yùn)算的能力。其次，數(shù)學(xué)具有嚴(yán)謹(jǐn)性的特點(diǎn)，在幾何相關(guān)內(nèi)容教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的邏輯推理與直觀想象能力。本節(jié)《矩形的折疊問題》在教學(xué)過程中主要體現(xiàn)了代數(shù)與幾何相結(jié)合的相關(guān)內(nèi)容。因此本節(jié)課具有數(shù)學(xué)的抽象性和嚴(yán)謹(jǐn)性，在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)致力于通過探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力、直觀想象能力。

值得注意的是，數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)不是空洞的，是與數(shù)學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)的。數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)在教學(xué)中的滲透是以數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過程為載體，信息技術(shù)為學(xué)生的概括活動(dòng)提供平臺(tái)，教師在課堂上應(yīng)該放手讓學(xué)生自主探究。教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)學(xué)生的活動(dòng)，采取小組合作學(xué)習(xí)的手段加強(qiáng)學(xué)生的主體意識(shí)。教師可以使用問題引導(dǎo)的方式，讓學(xué)生帶著問題積極主動(dòng)地參與數(shù)學(xué)活動(dòng)。

第二，在學(xué)生自主探究過程中培養(yǎng)核心素養(yǎng)。

在教學(xué)過程中教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐、操作和探究行為，注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的領(lǐng)悟，重視學(xué)生與學(xué)生、教師與學(xué)生之間的合作交流，尤其是運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)語言進(jìn)行表達(dá)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在探究的過程中思考：“數(shù)學(xué)對(duì)象是怎么抽象出來的？”“如何構(gòu)建研究一個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象的基本線索？”“如何發(fā)現(xiàn)和證明性質(zhì)？”“如何用已有知識(shí)去解決問題、發(fā)展新知識(shí)？”等問題。

第三，基于智慧教室，運(yùn)用“336”模式促進(jìn)課堂教學(xué)實(shí)施。

關(guān)于核心素養(yǎng)的評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在真實(shí)情景中運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和工具解決問題的能力。不能只關(guān)注結(jié)果而應(yīng)關(guān)注學(xué)習(xí)的過程，開發(fā)與現(xiàn)實(shí)情境或任務(wù)吻合的評(píng)價(jià)活動(dòng)，收集學(xué)生解決問題的過程性數(shù)據(jù)，成為數(shù)學(xué)素養(yǎng)表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的關(guān)鍵[4]。

運(yùn)用“336”模式教學(xué)設(shè)計(jì)注重課前課后的測(cè)試。首先，運(yùn)用UMU云平臺(tái)的前測(cè)和后測(cè)的分析數(shù)據(jù)，能夠?yàn)榻虒W(xué)設(shè)計(jì)提供依據(jù)，尤其通過后測(cè)，能夠云端補(bǔ)救，及時(shí)解決課堂上的問題。

在未來，有關(guān)核心素養(yǎng)下的信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)深度融合有待進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)

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[2]孔凡哲，史寧中.中國學(xué)生發(fā)展的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)概念界定及養(yǎng)成途徑[J].教育科學(xué)研究，2017（6）：8.

[3]章建躍.數(shù)學(xué)教育隨想錄上卷[M].浙江：浙江教育出版社，2017：41.

[4]曹一鳴.基于學(xué)生核心素養(yǎng)的數(shù)學(xué)學(xué)科能力研究[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2017：270.

基金項(xiàng)目：福州市教育科學(xué)研究“十三五”規(guī)劃2017年度課題“核心素養(yǎng)下初中幾何微課設(shè)計(jì)研究和應(yīng)用”（FZ2017ZX011）。

·編輯 王彥清