教育数字化转型中小学数学智慧课堂的生成逻辑与实践路径

前言：通过引入信息技术，教育衍生出了全新的形式，即智慧课堂。其作为十分新颖的模式，能够充分发挥信息技术的优点，创建更加活跃、高效的课堂，使学生有更加良好的学习体验。通过将智慧课堂带入小学数学教学，有助于核心素养培育，使学生不仅掌握知识，还能具备逻辑思维能力。需要注意的是，新模式也会带来新问题，教师需要思考如何正确使用技术、工具，做好课堂教育性和娱乐性的平衡。

1. 智慧课堂的核心组成

1.1 智能教学平台

为了建设智慧课堂，并将其应用于小学数学，首要前提需要开发高度智能化、可用性的教学平台，其构成主要有设备、应用程序等，作为开展教学的基础工具。设备主要指平板、互动白板等，供教师和学生使用，用于展现教学内容。同时，在网络的支持下，这些设备也可被用于在线教学。在设备上的程序，如教学互动游戏，可以被用来活跃课堂，能够使教学变得更加生动，而游戏则更符合小学生的学习需求，使数学知识可以在不经过间传授。教学平台的使用，可以将内容更好地呈现出来，同时增强课堂上的互动，使氛围更加活跃，提高数学教学效果。

1.2 数字教育资源

智慧课堂的“智慧”也体现在教育资源方面，其中比较有代表性的就是数字教材的使用。此类教材由数字技术进行开发，和以往使用的教材不同，资源载体更加多样化，可以是图片、动画，甚至是使用程序进行模拟实验。使用这种教学资源，抽象的知识被具象化，更加直观的被呈现出来，使学生更容易理解。教师还可根据实际学情，适当引入拓展的教育资源，这些资源可以是对新知识的讲解，也可以是教授如何将所学内容进行迁移，帮助完善学生的知识结构，培养数学思维。

1.3 教学交互系统

该系统的功能比较丰富，教师可以在系统上完成备课、授课，还可通过对学生做题速度、正确率等数据的分析来实现学情监控，精确发现学生的不足，为他们进行答疑，同时加强重难点的讲解，实现有针对性的教学。系统的最大优势，在于其强化了互动交流，教师可在课前发布一些学习内容让学生自学，根据系统收集的学习信息来掌握学情。课中，教师可以用系统来点名，也可以随机抽取学生来回答问题。课后则可以用系统组织讨论，学生可以交流学习难点，或是分享学习中的心得。

2. 小学数学智慧课堂的实践路径

2.1 科学分析学情

学情分析是智慧课堂的基础，正确实施可以使教学直击学生的“痛点”，也使教师设计出更符合学生学习规律的课堂流程。学情分析时，需要先掌握学生的学习数据、学习习惯等，利用诸如 AI 技术等具有分析能力的先进技术，挖掘数据之间的联系、规律，从而掌握学生目前的学习状态，明确其需求。例如，在备课时，教师可先布置预习任务，并向学生推送练习题，请学生课前完成。在学生完成题目后，系统自动批改，教师在教学系统中查看每位学生的完成时间、准确率，以及错误答案分布和错误答案归因，还可以通过学生的截屏看到解题过程，了解其解题正确或错误的思路。由此开展学情分析，明确学生存在的问题，有针对性地设计教学策略。同时，在教学中，教师也可以通过准确记录每个学生的课堂互动、问题回答、作业完成等情况，在基于数据可视化、分析等技术，快速发现学生的学习难点，并改进教学方案，实现精准教学。

2.2 运用多媒体技术

为了实现智慧课堂，要充分利用信息基础，拓展数字教学资源，开展更加多元化、吸引人的教学活动。在授课过程中，教师要注重学习氛围的构建，使学生都能够始终抱有最大热情，主动思考遇到的问题。针对目前教学要求，教师在构建智慧课堂时，要更加注重思维能力、解题能力的培养，将更多时间用来讲“为什么、怎么样”，而不是用于阐述基本概念。在教学实践中，“数与代数”的运算原理是比较抽象的，学生理解起来常常遇到困难，尤其是在“两位数乘两位数”一课中，学生需要掌握竖式计算的步骤，还要明白其中包含的运算原理。对此，多媒体就可将原理可视化，使运算过程更加直观。例如，可借助多媒体动态演示功能构建“分步骤拆解”的教学场景。首先用动画呈现“学校购买 12 箱图书，每箱 24 本，一共需要多少本”的问题情境，引导学生列出 24×12 的算式后，用色块分割将 12 箱拆分为“10 箱和 2 箱”，同步显示 24×2=48 、 24×10=240 的计算过程。接着通过“积木堆叠”动画演示竖式计算的每一步：先用蓝色积木块呈现 24×2 的积 48，再用红色积木块错位呈现24×10 的积 240，最后用合并动画展示 48+240=288 的结果。​在突破难点环节，多媒体课件可以故意展示将 24×10 的积写成 24 的错误竖式，让学生通过拖拽积木块的方式发现“少算了 9 箱图书”的问题，进而自主总结出“十位相乘的积需错位对齐”的算理。课后，教师可以根据这个思路，设计出更多不同情境，让学生自己思考和解决，巩固课堂所学内容。

2.3 运用虚拟实验

使用计算机，可以创建虚拟实验环境，用于辅助、替代数学实验过程，这种应用方式使学生更便捷地进行更多类型的实验。教师可以使用互联网资源创建的模拟实验环境。在“数与代数”中讲解小数的性质时，可以借助虚拟实验，呈现出“在小数的末尾添上 0 或去掉 0，小数的大小不变”这一规律。​教学中，可以构建生活情境，如超市货架上标注的0.5 元与0.50 元标签，让学生思考“为什么价格相同”。也可以借助程序构建等值兑换模型，提供 0.3、0.30、0.300 等可拖拽卡片，实验阶段，学生先将 0.3 卡片拖至正方形网格，系统自动涂色 30个小格；再拖动 0.30 卡片，网格则涂色 300 个更小的等分格，通过网格叠加对比，学生发现涂色面积完全重合。通过这种直观的实验，学生更容易理解“形式变化为何不改变数值大小”，为小数运算奠定基础。该过程可辅以 VR 眼镜，从而强化学生的理解能力。VR 技术可将复杂的数学概念转化成直观易懂的知识，学生在沉浸式体验学习的过程中能够产生学习兴趣、增强学习积极性、提高学习效率。同时，AR 技术也可以用于虚拟实验中，将抽象的数学概念融合学生实际生活环境，在真实情境中叠加数字信息。同时，VR 和 AR 技术，营造虚拟环境，学生可以不受环境的限制，开展各类数学实验，学生将获得更好的虚拟实验体验。

结语：通过现代教育技术，可以打造更加完善的智慧课堂，使教育实践更加具有创新性。在教师的视角下，这种“智慧”的模式最大的特点就是增加了和学生的互动，有助于观察其表现，再结合数据分析，可以更精确地掌握学情，然后对教学策略进行优化。在学生的视角下，智慧课堂使其对学习产生兴趣，平时能够自觉学习、实践，同时将知识用于解决生活中的问题。可见，智慧课堂的构建，为学生打造了更优质的学习环境，是教育创新中不能忽视的一个重要路径。

参考文献：

[1] 黄正波 . 信息化智慧课堂在小学数学教学中的实践探究 [J]. 贵州教育，2024（10）：29-32.

[2] 阮燕玲 . 教育数字化背景下小学数学智慧课堂的构建与实施 [J]. 辽宁教育 ，2024（23）：46-49.