基于核心素养导向的高中数学智慧课堂教学设计

傅艺珊

智慧课堂是以关注学生的学习过程，完善学生的人格成长，促进学生智能发展，提高综合素质为目标的课堂形式，最终实现以提升学生核心素养、合作探究能力、综合思维能力为指向的智慧发展.高中数学智慧课堂强调要让学生站在学习的中心，建构创造性、智慧性、交互性的学习过程，促进师生情智交流，实现高中学生核心素养全面发展.

1 概念界定

广义的智慧课堂从理念、技术和应用三个维度解析有关课堂教学理论与实践问题，主要回答如何构建智慧课堂，以及在课堂教学实际中如何应用智慧课堂等基本问题.狭义讲，智慧课堂指的是将高科技引入教学中，让学生和教师共同发挥主观能动性，集智慧于课堂中.智慧课堂的核心在于用最新的信息技术手段来变革和改进课堂教学，打造智能、高效的课堂，促进全体学生实现符合其个性化需求的成长和发展[1].

2 智慧课堂模式与传统课堂模式的区别

在“教育信息化十年发展规划（2011-2020）”与新高考的背景下，智慧课堂进入高中课堂改变传统数学教学模式，特别是将技术与课堂紧密结合，形成一个高效学习环境，达到优质课堂效果[2]，践行学科核心素养理念，灵活性和高效性更加突出.

2.1 教学方式

传统教学是“先教后学”，教师是教学活动的主体.智慧课堂是从“学”开始，“以学定教”，学生是教学活动的发起者.传统教学方式单一枯燥，大多使用“讲授法+PPT”模式，PPT成为课堂教学的主要工具，数学课堂常变成了“影视图片观摩课”，教学信息一闪而过，无法根据学生的认知实际开展教学活动，学生易产生厌倦，教学效果不佳.智慧课堂从传统的模式跳脱出来，以“任务”为驱动，师生共同探索发现，教师根据学生课前测评结果设计教学方案，针对性更强，高效完成教学任务.

2.2 教学工具

智慧课堂使用丰富的软硬件，把教学工具和教学数据统一成教学整体.教师通过软件平台采集学生的各项学习数据，利用软件系统分析学生在学习过程中产生的数据，及时反馈并设计教学方案，学生通过系统平台测评了解不足，及时补缺补漏，教师在课堂教学中，运用授课软件进行师生交流，帮助学生提高学习效率.

2.3 教学互动

传统教学是“提问+回答”模式，缺乏良性的师生互动，教师无法全面掌握学情，基本采用经验教学.智慧课堂可以进行师生、生生互动.教师通过平台不仅可以进行全班大范围互动，也能进行小范围的小组讨论，甚至是一对一互动.教师通过软件工具可以指定学生回答，也可以随机挑人，甚至设置抢答功能，极大地调动学生的积极性，活跃课堂气氛，师生互动更加立体高效.

3 智慧课堂构建要求

智慧课堂在先进教学工具及高效数据平台的帮助下，教师采取相应教学设计，指导学生完成教学活动.

3.1 多种技术工具使用

当今是移动信息时代，智慧课堂需要大量的软硬件工具，如平板电脑、希沃一体机、希沃白板5、班级优化大师、希沃易课堂、远程互动助手、希沃传屏等.可以利用手机终端APP，帮助师生在手机上进行各项教学活动.

3.2 大数据分析

智慧课堂的开展需要一个能够进行各项数据收集、比较、分析、反饋的数据平台，如智学网、希沃易课堂等，教师可以课前推送预习资料，产生预习效果;课中互动，反馈课堂数据;课后可以生成完整的学情数据，用简单实用的工具改变传统教学方式，打造全员参与、互动生成的智慧课堂.

4 案例设计

根据智慧课堂的特点，借助教学平台和教学软件，以人教A版（2020）选择性必修第一册《椭圆及其标准方程》为例，刍议在智慧课堂教学中培养高中生数学核心素养的教学设计.

4.1 发布材料，动手操作，初识椭圆概念—一从直观想象到数学抽象

教师在易课堂空间发布预习材料，有关“46P/Wirtanen”的彗星与神舟七号飞船的运行轨道材料，引导学生观察想象，初步直观感知椭圆图形.然后安排学生动手在白纸上利用图钉和细绳画出铅笔头的轨迹，截图上传智学网，教师收集反馈.

设计意图“情境与问题是数学概念形成和发展的土壤”.对学生来说，椭圆是一个新的图形概念，如何激发学生的求知欲望，抽象出椭圆概念，是本节课的教学重点.教师课前发布材料任务，学生接收材料，预习、动手作图，感知图形的特征，初步形成对椭圆的直观认识.通过“从感性上升到理性的思维过程”达成数学抽象思维，激发学生学习的兴趣，为课堂教学做好铺垫.

4.2 课堂反馈，新课探究，明确条件，感悟数形结合—从直观想象到逻辑推理

教师在课堂上总结反馈预习效果，提出问题：“两个定点和一条线段要满足什么条件才能够画出一个椭圆”，并请一名学生利用GeoGebra软件展示椭圆的画图过程，引导学生观察椭圆的几何特征，引出椭圆的定义：在平面内，到两定点E，F的距离之和等于常数2a（2a>| F1F2|）的点M的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点，两焦点的距离叫做椭圆的焦距，记|F1F2|=2c.

教师追问：“当2a等于|F1F2 |时，点M的轨迹是什么？当2a小于|F1F2 |时，点M的轨迹又是什么？”引导学生在GeoGebra软件中，改变2a的值，动手操作实验，然后观察分析，得出结论：“当2a等于| F1F2|时，点M的轨迹是线段F1F2;当2a小于|F1F2|时，点M的轨迹不存在”.

设计意图本环节借助GeoGebra软件，引导学生形成对椭圆概念的再认知，形成外显特征与内隐性质之间的联系.借助几何直观，理解椭圆概念中“常数大于焦距这个要求的必要性”，进而培养学生“形成重论据、有条理、合乎逻辑的思维品质和理性精神[3]”.

4.3 自主探究，形成理性思维，收获新知识——从数学抽象到数学运算

设计意图 椭圆的标准方程的推导，是本节课的难点，也是提升学生数学运算素养的良机.借助智慧课堂大数据分析，比较不同算法的优劣，进一步强调“算法”和“算理”的重要性.经历椭圆方程的推导，有利于增强学生探究能力，感受严谨治学的精神，培养学生发现美、感受美，从而提升学生推理论证能力和数学运算素养.

师生活动2：教师利用希沃白板5发送练习1（图1），学生利用智慧课堂反馈器作答，教师借助班级优化大师软件（图2）随机挑人回答，并对其解答及时点评.

教师点评完练习1，继续推送练习2，学生在练习本上作答，教师通过希沃助手把学生的解答拍照上传到多媒体上（图3），由学生讲解思路，教师总结完善.教师继续发布题1和题2，师生共同分析解题思路，教师利用白板板书解答过程.

题1平面内两定点的距离为8，一个动点到这两个定点的距离之和等于10，建立适当坐标系写出动点的轨迹方程;

设计意图本活动设计练习1中的4个方程，具有层次性，由易到难;对于练习2，教师投屏学生的解答，再由学生讲解，通过师生交流、生生讨论，得出解决问题的两种思路与方法.通过分层教学，帮助不同层次学生理解和掌握椭圆的标准方程.然后从学生的认知理解水平出发，教师继续发布题1和题2，通过设置“精致练习”[4]提升直观想象、逻辑推理、数学运算素养.

4.4 反思总结，提升经验，巩固教学效果—一从逻辑推理到数学建模表示焦点在x轴上的椭圆？什么时候表示焦点在y轴上的椭圆？能表示圆吗？”

设计意图本环节教师引导学生归纳总结，落实“以生为本”教学理念，突出学生的主体地位，启发引导学生从知识、方法和技能方面进行补充与完善，提高抽象概括能力、数学建模素养，再通过推送探究活动，激发学生学习兴趣，提升数学学科素养[5]，为下节课的教学打下基础.

5 智慧课堂的教学反思

智慧课堂能够发掘学生的主观能动性，提高学习兴趣，让学生在自身爱好中学习，通过“自主导学，组内研学，交流促学，反馈评学”的智慧课堂教学模式，突破传统课堂的局限，“以问题为导向，以思维为主线，以能力为目标，以发展为方向”，让学生在整个教学环节中主动参与探究知识的形成过程.教师充分认识到学生的心理特征和知识结构，激发学生的学习兴趣和求知欲，将传统的“知识立意”“能力立意”的教学观念，转变为“价值引领、素养导向、能力为重、知识为基”[6]，展現课堂生命力，让课堂更精彩，效果更显著.

参考文献

[1]付琨，程红祥，张国坤，实践智慧课堂发展学生素养——关于曲靖一中利用智慧课堂发展学生素养的认识[J]，中学教学参考（下），2020（4）：1-3

[2]邢苏，智慧课堂教学模式浅谈[J].时代金融，2019 （33）：135-136

[3]章建跃，高中数学教材落实核心素养的几点思考[J].课程·教材·教法，2016 （7）：44-49

[4]江智如，高中平面向量教学中的“精致练习”[J].福建中学数学，2016（1）：16-19

[5]中华人民共和国教育部制定，普通高中数学课程标准（2017年版）[s].北京：人民教育出版社，2018

[6]教育部考试中心，中国高考评价体系说明[M].北京：人民教育出版社，2019