运用智慧课堂教学模式实施高中数学教学

运用智慧课堂教学模式实施高中数学教学 0

【摘要】云计算、物联网技术等新兴科技的兴起，使得智慧课堂教学模式成为教育领域新的研究热点。该模式以新一代信息技术创设的教学环境为依托，在颠覆传统教学模式的同时，能够为丰富教学资源、精准诊断学情、提高互动频率等提供助力，切实增强教学效果。那么，教师应当如何运用该模式实施高中数学教学呢？文章以“指数函数的图像与性质”的教学为例，阐述具体教学策略，希望为广大教师提供参考借鉴，从而提高数学教学效果。

【关键词】高中数学；智慧课堂教学模式；指数函数

作者简介：刘洋（1992—），男，甘肃省兰州市第六十一中学。

近些年，随着以云计算、物联网、大数据和人工智能为代表的第四代信息技术的快速发展，微课、电子书包、雨课堂等也被广泛地应用于教育领域。《教育信息化“十三五”规划》强调构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系。在此背景下，智慧课堂教学模式应运而生。智慧课堂充分利用现代信息技术手段，营造互动性、自主性、个性化的学习环境，增强学生的学习动机［1］。这种模式具有交流互动多维化、教学决策数据化、教学过程个性化、教学评价多元化的特点，具有极高的应用价值。在高中数学课堂上运用智慧课堂教学模式，能够满足学生的多样化学习需求，促使学生发展核心素养。

一、课前阶段：前置课堂，让教学“有备而来”

（一）善用自主学习任务单分析学情

自主学习任务单不仅能够帮助学生进行课前自学，还能够帮助教师精准诊断学情［2］。其主要包括学习指南、学习任务、学习困惑三个栏目。其中，学习指南模块聚焦资源供给与方法指导；学习任务模块通过设置“复习回顾”“教材理解”“拓展深化”等栏目引导学生自主学习；学习困惑模块重在引导学生进行学习反思，帮助学生发现学习问题、解决学习问题。教师要善用自主学习任务单来分析学生学情、指导学生学习。

例如，在“指数函数的图像与性质”的课前阶段，教师要求学生利用以下自主学习任务单进行自学。

“指数函数的图像与性质”自主学习任务单

【学习指南】

按要求用恰当的方法画出指数函数图像，探索、总结指数函数图像的特点、性质。

【学习任务】

1.已知函数y=3x（x∈R）和y=（1/3）x（x∈R）。

问题1：可以用什么样的方法画出这两个函数的图像？试着用这种方法画出图像。

问题2：这两个函数图像有没有交点？

问题3：这两个函数的定义域是什么？值域是什么？单调性如何？

2.新知生成—指数函数的图像和性质。

【学习困惑】

你在自学过程中遇到了哪些问题？有哪些想要解决的问题？

学生投入自学活动中，主动地迁移已有认知分析问题、解决问题，能在一定程度上巩固新知；同时，学生进行自学反思，能够发现自己在知识建构、学习方法等方面存在的问题，从而提高课堂学习的针对性。

（二）借助教学反馈系统进行二次备课

在学生完成自主学习任务单后，智慧课堂教学系统会自动将学生的自学情况反馈给教师，让教师可以较为精准地了解学生的自学情况，确定他们的自学成果以及存在的自学问题，从而有依据地进行二次备课，确定课堂教学目标、教学重难点和教学策略，做好课堂教学准备工作。

具体而言，教师借助智慧课堂的教学反馈系统发现大部分学生具备一定的逻辑思维能力和推理能力，能主动地思考、分析问题，但是归纳总结能力和应用能力有所欠缺。基于此，教师设计了以下备课

方案。

【学习目标】

1.通过分析生活实例，总结指数函数的概念；通过绘制、观察、分析图像，总结指数函数的性质。

2.通过对比底数a＞1和0＜a＜1的函数，发现两类函数图像的区别与联系；能采用由特殊到一般的研究思路研究函数性质；可以通过与他人交流，厘清已知条件中蕴含的逻辑关系，并能清楚地进行表述。

3.能利用指数函数的运算法则解决问题；能利用指数函数的运算法则的意义比较、判断函数的大小。

4.经历建模过程，积累建模经验，能独立地建立指数函数模型，灵活地运用建模的方式解决问题。

【教学重难点】

重点：指数函数的图像、性质及其应用。

难点：辨别不同底数a函数的图像特点；认识底数a对函数图像的影响；通过绘制指数函数的图像总结指数函数的性质。

【教学策略】

1.在课中创设问题情境，引导学生探究“规定a＞1，且a≠1”的原因。学生先独自思考，再发表自己的看法，最后进行集体探讨。

2.各组成员合作画出规定的指数函数的图像，分析、总结指数函数的性质，并汇报成果。

3.让学生利用本节课学到的知识解决指数函数问题。

二、课中阶段：走进课堂，让师生互动积极起来

（一）方式恰当，任务反馈

反馈是课堂教学的重要环节，教师可通过学生的反馈了解学生的自主学习成果［3］。学习成果反馈方式分为自主展示、欣赏佳作和问题诊断三种。其中，自主展示是指学生登台展示自主学习成果，总结自学收获，提出遇到的问题；欣赏佳作是指教师借助多媒体技术展示一份优秀的自主学习任务单，并进行讲解；问题诊断是指教师借助智慧课堂的教学反馈系统了解学生学习的薄弱点，在课堂教学中有针对性地帮助学生深化对知识的认识和运用。每种方式均有各自的优点，需要教师依据学情和课堂教学需要灵活选择。

例如，在“指数函数的图像与性质”这节课上，教师借助智慧课堂的教学反馈系统诊断学生的学习情况，了解学生学习的薄弱点后，设计了问题串：“指数函数是什么？”“可以运用什么样的方法画出指数函数的图像？”“为什么规定a＞1，且a≠1？”“底数a＞1和0＜a＜1这两类指数函数的图像有什么区别和联系？”“如何依据指数函数的运算法则进行运算？”通过这种方式，教师一步一步地引导学生经历分析、解决问题的过程，加深学生对指数函数的理解。

（二）搭建支架，探究学习

在智慧课堂上，教师需要在了解学生学情的基础上，精心搭建学习支架，助力学生分析问题、解决问题，同时顺其自然地发展建模能力、运算能力、推理能力等［4］。

以“底数a＞1和0＜a＜1这两类指数函数的图像有什么区别和联系？”这个问题为例。该问题实质上蕴含着指数函数的核心性质与变化规律，为引导学生深入探究这一问题，教师搭建了多层次的学习支架，将学生分为四个小组，要求每个小组分别完成不同的任务。

任务一：在同一个坐标系中画出y=2x与y=（1/2）x的图像。

任务二：在同一个坐标系中画出y=3x与y=（1/3）x的图像。

任务三：在同一个坐标系中画出y=2x与y=3x的图像。

任务四：在同一个坐标系中画出y=（1/2）x与y=（1/3）x的图像。

四个小组的成员要运用五点作图法画出函数图像，并利用电子白板展示本组的画图成果。教师鼓励各组成员观察电子白板上所有的函数图像，交流、讨论彼此的发现，归纳指数函数的性质。各组成员通过讨论发现：“图像全在x轴上方，与x轴无限接近，但是不相交”“图像都过定点（1，0）”“当底数a互为倒数时，它们的图像关于y轴对称。”

教师结合学生的发现归纳总结指数函数的性质，接着，搭建多层次问题支架，驱动他们展开深入思考。

问题1：如何从解析式的角度分析指数函数的性质？

问题2：当底数a＞0时，对于任意实数x来说，ax如何？图像有什么特点？

问题3：对于任意a来说，a0是多少？

问题4：当底数a＞1时，ax相当于什么？这时的函数图像有什么特点？是什么函数？当底数0＜a＜1时，ax的图像有什么特点？是什么函数？

问题2、3、4是问题1的细化，学生通过逐步解决问题，能够深入理解底数a的取值范围（a＞0且a≠1）的数学本质，掌握指数函数的图像特点和性质，同时形成数形结合思想、从具体到一般的思想、分类讨论思想，自然而然地提高思维灵活性、逻辑性，发展探究能力，切实提高课堂学习效果。

（三）随堂练习，实时评估

在智慧课堂上，教师需借助现代信息技术手段实时评估和诊断学情，及时发现学生存在的学习问题，有针对性地进行指导，帮助他们查漏补缺、解决问题［5］。例如，教师可以借助平板电脑上的“发起做题”功能，将随堂练习题推送至学生终端，学生要在一定时限内完成作答并提交答案。之后，每个学生的平板电脑上会生成一份学习诊断报告，详细呈现学生的知识掌握情况，方便学生了解自己的学习情况。与此同时，教师终端也会收到班级整体的学情分析报告。该报告以数据+条形统计图的形式呈现班级学习成效。这样，教师可以针对学生的共性薄弱环节调整教学策略，搭建支架，引导学生深入探究，实现查漏补缺。

例如，教师在“指数函数的图像与性质”这节课上向学生终端推送了以下随堂练习题。

1.若函数f（x）=（1-2a）x在R上单调递减，则实数a的取值范围是_______。

2.函数y=（）-x2+2x的值域是_______。

3.函数y=52x2-3x+1的单调递增区间为_______。

4.不等式2x2+2x-4≤的解集域是_______。

之后，教师依托班级整体的学情分析报告，讲解习题所考查的知识点、习题解决思路、习题解决方法等，搭建学习支架，提高学生的学习效果。

三、课后阶段：延伸课堂，让教师辅助更加有效

课后是课堂教学的延伸阶段。教师要引导学生利用智慧课堂教学系统来阅读拓展材料或观看微课，回顾整个课堂学习过程，发现自己存在的问题，巩固课堂所学知识，进一步提高课堂学习效果，同时提升反思意识、自主学习能力等，使数学学习延伸到课外。

例如，在完成“指数函数的图像与性质”的教学后，教师将自制的微课上传至班级的智慧课堂教学系统，鼓励学生利用课后时间下载、观看。该微课虽然时长短，但内容丰富，涵盖了画指数函数图像的方法、指数函数的图像特点、指数函数的性质等内容。在微课内容的引导下，学生会进行头脑风暴，回忆课堂学习过程和所学知识，归纳总结自己的学习成果和存在的学习问题。

之后，教师鼓励学生与其他同学探讨学习问题，携手解决问题，深化学生对指数函数的理解。在此过程中，教师还主动与学生进行线上交流，通过提问发现他们的认知漏洞，有针对性地进行点拨。这样，大部分学生可以通过课后学习来深化已有认知，建构较为完善的认知体系。

结语

智慧课堂教学模式是“互联网+”教育背景下的一种新模式，为高中数学教学注入了新活力。该模式通过信息技术赋能，能够帮助教师精准诊断学情，有针对性地进行学习指导，促使学生实现深度学习，从而发展数学核心素养。教师要善用并充分发挥智慧课堂教学模式的优势和价值，提升高中数学教学质量和效率。

【参考文献】

［1］肖辉.问题驱动视角下高中数学智慧课堂的构建策略探究［J］.数学学习与研究，2024（16）：59-61.

［2］杨翠.关于高中数学“沉浸式”智慧课堂构建的深入分析与探讨［J］.学周刊，2024（15）：79-81.

［3］彭伟康.智慧课堂技术支持下高中数学讲评课精准教学研究［D］.阜阳：阜阳师范大学，2023.

［4］陈煌图.基于智慧课堂的高中数学线上教学模式的探索与实践［J］.高考，2023（8）：91-93.