智慧教育视域下小学数学教学方式的变革研究*

杨艳，官莹莹

（贵州师范大学 教育学院，贵州 贵阳 550025）

随着信息技术的迭代更新，人们的工作、生活方式不断发生变革。在巨大变革影响之下，教育领域也不断重塑教育形态，变革教学方式。为推进教育信息化和建设新时代教育强国，教育部于2018年4月印发了《教育信息化2.0行动计划》[1]。中共中央、国务院于2019年2月印发了《中国教育现代化2035》，强调加快信息化时代下的教育转型升级，同步推进智慧校园建设以及配套智能化的教学、管理和服务平台等，利用新时代科技手段推动人才培养方式的变革，实现了个性化、差异化的人才培养和规模化、信息化教育有机地结合，创新教育新形态[2]。不难看出，我国从政策层面上重视教育教学与信息技术融合发展，并不断推进智慧教育建设工作。

1 智慧教育与小学数学教学的联结

1.1 智慧教育的内涵

随着智慧理念与信息技术的飞速发展，“智慧教育”引来诸多学者的关注与研究。如，祝智庭认为，智慧教育的本质是构建一个融合科技的生态学习环境，在其中教师掌握着智慧的高成效的教学方式，让学生获得适合自身发展和学习习惯的个性化学习和教育服务[3]；学者杨现民从生态视角出发，认为智慧教育是应用最新的信息技术去打造可持续发展的教育信息生态系统，旨在实现信息技术与教育服务的深度融合，如智慧教学、智慧管理、智慧评价等，同时赋能参与到教育过程的利益相关者和大众等实现智慧养成与发展[4]；学者刘正华则认为智慧教育是为实现人的智慧和技术智能融合共生的教育形态，且指出广义的智慧教育是对人的全面发展的认识[5]。

总结以往的研究成果，可以认为智慧教育并不是单纯地借助技术来改进教学模式和效果，而是在智能技术及设备的引入下，注重对人智慧能力的开发，在教学过程中强调以学生为主，将标准化和差异化的教学并行，通过智慧教育培养学生成为适应未来社会发展需要的创新型人才。

1.2 智慧教育对小学数学教学的影响

数学是注重开发思维的一门学科，它包括数学文化、代数、图形、几何等方面的内容，而概念、图形几何等则比较抽象，对于学生来说难以理解，还有其数学文化，学生容易感觉索然无味，将抽象难懂的知识点以更为直观的方式教授给学生以及将数学文化以更有趣的形式呈现给学生，这也就为信息技术进入数学课堂提供了契机。在教育部2011年出台的《数学课程标准》中明确指出：信息技术应作为学生学习数学、解决数学问题的新时期强有力工具[6]。在小学数学课堂上应用信息技术辅助教学成为大势所趋。借助智能技术与设备创新教学方式，使得数学课堂更加充满着活力并富有趣味；借助智能技术与设备激发学生学习兴趣，消除畏难情绪，让数学不再是一门枯燥的学科；借助智能技术与设备拓展学生数学视野，让孩子更好地认识、理解和学习数学，感受数学的魅力，塑造数学素养。

2 智慧教育引领小学数学教学方式新变革

如今，各种新型智能软件以及信息技术在小学数学课堂教学中得到应用，如有道网课、新东方等教育软件，还有移动终端、分析诊断软件、智能化管理工具等辅助教学[7]，这使教和学的关系悄然发生变化，而教学方式也随之发生变革。

2.1 教学理念：从封闭走向开放

教学理念是人们从事的相关教学活动中所秉承的一种信念，其转变、更新及升级是教学方式变革的基础。传统教学理念是教师按照封闭的教学思维定势，单纯传授知识，力求成为课堂教学主导者，学生被动接受现成的知识，缺乏自身思考、内化。这样的教和学关系只是单向信息传输，只注重教师的“教”，而没有关注学生的“学”。然而，在智慧教育视域下，信息技术的引入已颠覆了传统的课堂教学，再秉持着传统教学理念已不能适应当前教学环境，固步自封将导致所培养的人才不符合时代要求，因此，应该充分利用新时代信息技术，整合教育资源和方式，同时融合信息化元素创建开放性教学资源。

另一方面，在教学过程中应该增大学生“学”的成分，从专注“教”到引导、辅助学生“学”，实现教与学的关系转变，形成深层互动与探索式的教学方式。教师应改变其主导课堂的现状，尝试在课堂上扮演多重角色，适应从传统“教书匠”向对话者、帮助者、引导者的转变。教师要促使学生适应自主学习的模式，改变以往被动地接受现成知识的习惯，转变为主动地利用已知建构、开展对新知的理解与思考；教师引导学生进行不受学习时间、学习场所的限制的泛在学习，扩展学生的思维空间。

智慧教育背景下，教和学的关系不再是教师单方面的信息传输，而是走向双向互动，促使教学理念由传统固化、封闭走向开放、多元，以更加开放的视野设计教学，更能发挥教学的育人本质，以此推进素质教育，培养学生成为智慧创新型人才。

2.2 教学内容：从均衡化走向定制化

在传统的班级授课制中，教师在规定的时间内，根据课程内容和进度的统一安排，面向全体学生进行统一教学，布置统一的课后作业。虽然这样有利于提升教学效率，但却难以区分学生对教学内容的掌握程度，无法兼顾每位学生学情。且在“信息技术+教育”时代，教学内容的表现形式不断改变，纸质教材与电子教材相互叠加、融合，甚至替代，智能技术的迭代更新及成熟发展促使小学数学教学内容愈发个性化、定制化。

借助互联网媒体传播技术，只要有移动终端设备，就可以随时随地学习，教师的教学和学生的学习不再局限于指定时间的课堂[8]。在小学数学教学中融合智能技术，使得学生可以课前在智能平台预习所学内容，教师则通过云端分析查看学情，为学生量身定制教学内容，而不再是向所有学生进行均衡化、标准化的内容教学。课中利用人工智能、VR、云计算、大数据等新一代科学技术辅助教师进行定制化、差异化教学，如在学习六年级下册“确定位置”这一课时，利用VR技术将学生置身于驾驶轮船观察灯塔方向的场景中，轮船航行的方向变化，灯塔的位置方向随之变化，以此切身体验到东西南北等八个不同方向，从而使学生深刻理解并能够确定位置的方向，远远超越传统的图片和视频教学。通过智能技术识别学生面部表情、肢体特征抓取、回答问题的次数、参与课堂的积极性以及和教师的互动情况等进行课堂行为量化，对全面搜集的资料进行数据分析[9]，依据反馈教师针对不同的学生，灵活调整教学方式、内容，为每位学生定制符合自身情况的学习内容及任务。这不仅能满足优生更上一层楼的需求，也能使后进生以更容易接受的教学方式去理解教学内容，并安排难度系数低的任务，增强学习信心。课后，教师也可根据智能设备的反馈情况，设计定制化的课后作业，而不再是统一的、标准化的作业，且智能技术还能为每位学生提供适量的学习内容，供学生复习巩固知识[10]。

由此可见，智能技术的融合能结合课程标准及学生特性设计教学内容，呈现多样教学方式，根据学情及时调整、改进教学内容的组织与安排，从均衡化逐渐走向定制化，使得每个学生都能理解和接受所学内容并逐渐内化，从而促进教师实现有效且高效的教学，且不再是简单的知识记忆，而是了解数学知识的产生过程，培养学生数形思维。

2.3 教学方法：从单一型走向多样化

传统教育方式下，教师们几乎都是采用“一支粉笔一堂课”，课堂授业以言语讲解为主，教学方法相对单一，对学生的创造性思维和能力培养不足。然而，数学又是一门极具理性以及注重思维训练的学科，同时在小学阶段学生正处于训练思维能力的关键时期。鉴于此，借助智能技术能更好地锻炼学生的高阶思维，形塑学生数学素养，并在一定程度上减轻教师工作压力，也让教师有更多的时间和精力重新审视自身教学方法，利用现代科技创新和优化教学方法。

在小学数学教学中利用各种终端设备、专用软件应用，让课堂教学方法丰富多样，不再局限于“排排坐”的固定形式[6]。如学习“分数比大小”这一课时，课前，教师可通过互联网、微课等方法整合课程资源，并推送至学生的智能设备进行课前学习、思考如何比较分数大小；课中，教师使用多种教学方法，对课程内容进行精讲。在动手折纸，探索比较分数大小方法的过程中，利用投影展示部分学生成果，有平等划分，还有不规则划分等，再让小组进行讨论。如此使得学生课堂参与度提高，让学生在有趣的游戏中学习数学知识，最后通过Flash动画直观地为学生展示“同分子分数，分母大的反而小”这一结论，使内容可视化，引起学生注意、加深记忆。

可见，在智慧学习环境中，合理利用信息技术相关工具进行辅助教学，创新使用多种教学方法，如将几何画板、Flash动画、视频软件播放、投影、随机抽签、3D及VR等技术运用于课堂教学，让数学知识变得更为直观，更容易理解，对感受数学内在规律与魅力，发展数学思维起到促进作用。教学方法从单一型逐渐走向多样化，已成为智慧学习的必然趋势。

2.4 学习方式：从“以教定学”走向“以学定教”

学生的学习方式是指学习者获取新知时采取的具体方法，是学习策略和学习倾向的总和，与学习者个人风格的适合度决定了能否达到学习效果的最佳状态。传统教育形式下，教师主导课堂，由教师的教决定了学生的学，绝大部分学生处于被动学习的状态，单向度接受，缺失自主探索、建构，导致所学只是浅层。此外，教师、家长等对学生的评价和检查仅依靠考试成绩，而新时代需要智慧、创新型等复合型人才，时代会以多个角度、多方面考察和评价学生，故学生学习方式需要转变。时代促使学生的学习方式不能是依赖教师教什么，学生学什么的被动学习，而是利用智能平台去主动学习、深度学习、多向度学习及泛在学习。智慧教育的环境让学生拥有着广泛、易学的学习资源，学生学习方式会改变，教师的教学方式也必然会改变。

由于MOOC、微课、网络公开课等形式的课程大量涌现，学生的学习资源、学习场所等不再受到限制，广泛的学习内容、灵活的学习场所促使越来越多的学生开始使用在线学习、移动学习等新型学习方式[11]。尤其像数学这样极具理性思维的学科，不少学生有着“拿来主义”的固化思维，期盼不经思考，教师直接给出数学结论，并简单地认为数学只要多做题便能学好。事实上，数学的学习更需要学生自主探究，依据互联网平台查阅数学内容，站在巨人的肩膀上思考数学知识及问题，最终建构起符合逻辑思维的知识体系[12]。基于此，教师也要主动学习并熟练运用各种智能设备，才能更好地利用智能技术全面搜集学生学习数据，依据大数据分析出的学情报告，制定更符合学生学习的教学方式，使得数学教学不再是由教师主导的“一言堂”，而是将课堂交给学生，引领学生从知识的获得转向生成知识，锻炼学生高阶思维能力。

3 结语

智慧教育强有力地引领小学数学教学方式变革，本文在分析当今信息化的大背景下智慧教育的内涵与影响基础上，探究了其对小学数学教学方式所带来的影响，即在教育信息化的时代背景下，需要将智慧教育工具引进小学校园，走进数学课堂，打造智慧校园、智慧课堂等，以此构建以学生为主的信息化智慧学习环境，转变学生学习方式，进行泛在学习、云学习及无缝学习等。需要改变教师教学方式，采用“以学定教”“以生为本”，利用大规模开放式教学、深度互动教学、智能教学等方式，进行内容定制化教学，让学生直观地获取知识，感受课堂五彩斑斓的魅力。与此同时，小学数学教学方式变革是对教师提高自身教育能力、运用新时代教学工具的必然要求，也是不断完善我国信息化教育体系的客观需要。