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数字化赋能初中数学课堂教学的实践策略探析
一、引言
初中数学作为培养学生逻辑思维、抽象思维和问题解决能力的核心学科,其教学质量直接影响学生核心素养的发展。但传统初中数学课堂存在诸多局限:几何图形的空间关系难以直观呈现,代数运算的逻辑推导枯燥抽象,学生个体差异导致的“因材施教”难以落地。
《义务教育数学课程标准(2022年版)》明确提出“促进信息技术与数学教学深度融合,提升教学的精准性和实效性”。数字化技术凭借大数据、人工智能、动态演示等优势,能够将抽象的数学知识转化为具象化内容,打破时空限制优化教学流程,实现教学资源的高效整合与学情的精准把握。
本文立足初中数学教学实践,探析数字化赋能课堂教学的内在逻辑与实践路径,通过具体策略与案例分析,为提升初中数学课堂教学质量、促进学生数学核心素养发展提供实践参考,同时为数字化技术与初中数学教学的深度融合提供可复制的经验。
二、数字化赋能初中数学课堂教学的核心价值与现存问题
(一)核心价值
数字化技术为初中数学课堂注入了全新活力,其核心价值主要体现在三个维度。一是化抽象为具象,通过几何画板、GeoGebra等动态软件,将函数图像的变化、几何图形的运动等抽象概念可视化,帮助学生建立直观认知,降低理解难度。二是实现精准教学,借助学习平台的数据分析功能,教师可快速掌握学生预习情况、课堂答题正确率、作业错误类型等信息,针对性调整教学节奏与内容,避免“一刀切”教学。三是拓展学习边界,数字化资源打破了课堂时空限制,学生可通过微课、线上题库、互动论坛等渠道,实现课前预习、课后复习与拓展学习,满足不同层次学生的学习需求,培养自主学习能力。
(二)现存问题
尽管数字化赋能初中数学教学的优势显著,但在实践过程中仍存在诸多现实问题。首先,技术应用流于形式,部分教师仅将数字化工具作为“电子黑板”或“习题播放器”,未充分发挥其互动性、探究性优势,导致技术与教学内容脱节,难以真正提升教学效果。其次,教师数字素养参差不齐,中老年教师对数字化工具的操作熟练度不足,年轻教师虽掌握技术但缺乏将技术与教学目标、学情特点深度融合的设计能力。再次,教学资源适配性不足,网络上的数字化资源数量繁多,但部分资源不符合初中数学课程标准要求,或与教材知识点衔接不紧密,且缺乏分层设计,难以满足差异化教学需求。最后,评价体系不够完善,当前数字化教学评价多侧重于知识掌握程度的量化考核,对学生思维过程、探究能力、合作意识等核心素养的评价缺乏有效手段,评价结果难以全面反映学生的学习成效。
三、数字化赋能初中数学课堂教学的实践策略
(一) 课前:数字化预习,精准定位学情
课前预习是提升课堂教学效率的重要前提,数字化工具可让预习从“被动阅读”转变为“主动探究”,同时帮助教师精准把握学情。
1.设计个性化微课预习资源,针对新知识点的核心难点,制作5-8分钟的微课视频。例如在“全等三角形的判定”预习中,通过动画演示不同判定定理的适用场景,搭配简单例题讲解,让学生提前感知知识点;视频结尾设置2-3个针对性预习问题,引导学生带着思考进入课堂。
2.借助数字化平台开展预习检测,将微课与预习问卷、基础练习题结合,发布至学习通、钉钉等平台。学生完成预习后即时提交答案,平台自动生成数据报表,教师可快速查看学生对知识点的掌握情况,明确班级共性问题与个体差异,为课堂教学重难点设计提供依据。
3.建立预习互动渠道,通过班级学习群或平台讨论区,鼓励学生分享预习收获、提出疑问。教师针对共性问题进行集中梳理,个性问题进行单独指导,提前化解部分学习障碍,提升课堂教学的针对性。
(二) 课中:数字化互动,深化知识理解
课堂教学是知识传递与能力培养的核心环节,数字化工具可丰富教学形式、增强互动性,引导学生主动参与知识探究过程。
1.动态演示突破教学难点,针对初中数学中抽象的知识点,如函数图像的平移、圆与直线的位置关系、立体几何的截面问题等,运用几何画板、GeoGebra等工具进行动态演示。通过调整参数、拖动图形,让学生直观观察图形变化规律,理解知识点的本质内涵,替代传统教学中静态的板书与讲解。
2.互动平台提升参与度,利用希沃白板、班级优化大师等互动教学平台,设计随堂练习、小组竞赛、抢答等环节。学生通过平板或手机即时提交答案,平台实时展示答题结果,教师可快速掌握学生的学习反馈,及时调整教学节奏。同时,平台的随机点名、积分奖励等功能,能够激发学生的学习积极性,让每个学生都参与到课堂教学中。
3.小组协作促进深度探究,借助数字化工具搭建小组协作平台,让学生以小组为单位开展探究性学习。例如在“一次函数的实际应用”教学中,小组成员通过共享文档整理实际问题中的数据,运用Excel绘制函数图像,通过线上协作讨论分析变量之间的关系,最终形成探究报告并进行展示。教师通过平台实时查看各小组的协作进度,提供针对性指导,培养学生的合作能力与探究精神。
(三)课后:数字化巩固,拓展学习边界
课后巩固是知识内化与能力提升的关键,数字化工具可实现个性化辅导、拓展学习资源,满足不同学生的学习需求。
1.分层布置个性化作业,基于课堂教学反馈与学生学情数据,借助作业帮、猿辅导等数字化作业平台,为不同层次的学生布置差异化作业。基础薄弱的学生侧重基础知识巩固,中等水平的学生侧重能力提升,优秀学生侧重拓展探究。平台自动批改客观题,教师集中批改主观题并针对错误类型进行针对性讲解,同时提供个性化的错题解析与同类习题推荐,帮助学生查漏补缺。
2.搭建线上答疑渠道,通过班级学习群、平台私信或在线辅导工具,为学生提供课后答疑服务。学生遇到问题可随时提问,教师及时解答;对于共性问题,可录制简短的答疑微课进行集中讲解,避免问题积累。同时,鼓励学生之间通过讨论区相互解答问题,培养自主解决问题的能力。
3.拓展数字化学习资源,推荐优质的数字化学习资源,如国家中小学智慧教育平台的数学拓展课程、数学史微课、数学建模案例等,引导学生进行自主拓展学习。鼓励学生利用数字化工具开展实践探究活动,如运用几何知识设计建筑模型、通过数据分析家乡的环境变化等,将数学知识与实际生活相结合,提升应用能力。
(四) 评价:数字化赋能,构建多元评价体系
传统的数学教学评价以考试成绩为主,难以全面反映学生的学习过程与核心素养发展。数字化工具可实现评价方式的多元化、过程化,让评价更科学、全面。
1.过程性评价常态化,借助教学平台记录学生的学习过程数据,包括预习完成情况、课堂参与度、作业完成质量、小组协作表现等。通过数据整合与分析,生成学生个人学习档案,全面反映学生的学习态度、进步情况与能力发展,替代传统单一的成绩评价。
2.多元化评价主体参与,通过数字化平台搭建学生自评、互评与教师评价相结合的评价体系。学生通过平台对自己的学习过程进行反思与评价,小组成员之间相互评价协作表现,教师结合过程性数据与终结性测试进行综合评价。评价结果以可视化图表的形式呈现,让学生清晰了解自己的优势与不足,明确努力方向。
3. 核心素养导向的评价设计,针对数学核心素养的培养目标,设计相应的数字化评价任务。例如在逻辑推理素养评价中,通过让学生录制解题思路讲解视频,教师从推理过程的严谨性、表达的条理性等方面进行评价;在数学建模素养评价中,通过学生提交的探究报告与实践成果,评价其运用数学知识解决实际问题的能力。
四、数字化赋能初中数学课堂教学的案例分析
以人教版七年级数学下册“一次函数的图像与性质”为例,具体说明数字化赋能课堂教学的实践过程。
(一)课前预习阶段
教师制作微课视频,内容包括一次函数的定义、图像绘制步骤,通过动画演示当k>0和k<0时函数图像的变化规律。视频发布至学习通平台,附带预习问卷:“一次函数y=2x+3的图像经过哪些象限?当x增大时,y的变化趋势是什么?”学生观看微课并完成问卷,平台自动生成数据报表。教师发现班级60%的学生能够掌握图像绘制步骤,但80%的学生对k值影响函数图像斜率的原理理解不透彻,这一问题成为课堂教学的重点。
(二)课堂教学阶段
课堂伊始,教师通过学习通展示预习数据,明确本节课的重难点。随后运用GeoGebra工具动态演示一次函数y=kx+b(k≠0)的图像变化,通过调整k和b的值,让学生直观观察图像的平移、斜率变化规律。学生通过平板操作工具,自主调整参数,记录观察结果并在小组内讨论。
接着,教师在希沃白板发布随堂练习,题目涵盖图像识别、参数判断、简单应用等类型,学生即时提交答案。平台显示,经过动态演示与讨论,学生对k值影响图像斜率的知识点正确率从预习时的20%提升至75%。教师针对剩余25%学生的错误类型进行集中讲解,随后开展小组竞赛活动,各小组通过协作完成一次函数实际应用的探究题,运用Excel绘制函数图像并分析结果,最终通过平台展示小组成果并进行互评。
(三)课后巩固阶段
教师通过作业平台布置分层作业:基础层为一次函数图像绘制与参数判断习题;提高层为一次函数与方程、不等式的综合应用;拓展层为“调查家庭每月电费支出与用电量的关系,建立一次函数模型并预测下月电费”的实践探究题。学生完成作业后,平台自动批改并生成错题本,推荐同类习题进行强化训练。
教师通过平台查看作业数据,发现基础层习题正确率达90%,提高层正确率达70%,拓展层有8个小组完成了高质量的探究报告。针对提高层习题中“一次函数与不等式的关系”这一共性错误,教师录制答疑微课发布至平台,同时在讨论区解答学生的个性化疑问。
(四)评价阶段
平台生成学生的学习档案,包括预习完成情况(优秀)、课堂参与度(良好)、作业完成质量(优秀)、小组协作表现(良好)等过程性数据,结合单元测试成绩(85分),给出综合评价:“你在一次函数的学习中表现优秀,能够熟练掌握图像绘制与性质应用,课堂参与积极性高,但在综合应用部分仍需加强,建议多进行实际问题的探究练习。”同时,学生通过平台进行自评与互评,明确自身不足。
通过该案例的实践,班级学生对一次函数知识点的掌握率从传统教学的70%提升至88%,学生的学习积极性、探究能力与合作意识均有明显提升,验证了数字化赋能初中数学课堂教学的有效性。
五、数字化赋能初中数学课堂教学的反思与展望
(一)反思
数字化赋能初中数学课堂教学虽取得了显著成效,但在实践过程中仍需把握核心原则。首先,要坚持“技术为教学服务”的理念,数字化工具是提升教学效果的手段,而非目的,不能为了使用技术而忽视教学内容与学生需求,应根据教学目标与知识点特点选择合适的数字化工具。其次,要注重教师数字素养的提升,学校应加强对教师的数字化教学培训,不仅包括工具操作技能,更包括教学设计、资源整合、数据分析等能力,帮助教师实现技术与教学的深度融合。最后,要关注学生的数字素养培养,引导学生正确使用数字化工具,避免过度依赖技术导致自主思考能力下降,同时培养学生的信息筛选能力与网络安全意识。
(二)展望
随着人工智能、大数据、虚拟现实等技术的不断发展,数字化赋能初中数学课堂教学将迎来更多新的可能。未来,人工智能技术可实现更精准的学情分析与个性化辅导,根据学生的学习习惯与能力特点自动生成个性化学习路径;虚拟现实技术可构建沉浸式数学学习场景,让学生在虚拟环境中直观感受数学知识的应用,如在立体几何教学中,学生可通过VR设备“走进”几何体内部,观察其结构特征;大数据技术可实现教学质量的动态监测与优化,为教师教学决策与学校教学管理提供科学依据。
数字化赋能初中数学教学是教育数字化转型的必然趋势,未来需持续探索技术与教学的深度融合路径,不断优化实践策略,充分发挥数字化技术的优势,助力初中数学教学质量提升与学生核心素养发展。
六、结论
数字化技术为初中数学课堂教学带来了全新的变革,其在化抽象为具象、实现精准教学、拓展学习边界等方面的优势,为破解传统教学难题提供了有效路径。通过课前数字化预习、课中数字化互动、课后数字化巩固与数字化多元评价的实践策略,能够有效提升学生的学习积极性、深化知识理解、培养核心素养。
在实践过程中,需坚持“技术服务教学”的核心原则,提升教师数字素养,优化数字化教学资源,完善评价体系,避免技术应用流于形式。未来,随着技术的不断发展,数字化赋能初中数学教学将朝着更精准、更个性化、更沉浸式的方向发展,为初中数学教育质量的提升注入持续动力。初中数学教师应积极拥抱数字化转型,不断探索实践,让数字化技术真正服务于学生的成长与发展。
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- 【发布时间】2025/12/5 14:12:28
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