论文部分内容阅读
【摘要】随着进入大数据时代，教师单纯地讲、学生枯燥地听——单向的1.0教学时代变革为互动的2.0时代已成为教学不可逆转的发展趋势。在数学教学中，信息化程度越来越高，其对数学教学所产生的影响以及作用也日渐提高。本文以信息化“平方差公式”的教学实践为例，对信息化教学与数学教学的结合方式进行讨论，探讨信息化教学对学生数学学习的理解能力与学习积极性的影响。
【关键词】信息化;智慧课堂;平方差公式
教育是一个明确的时代，优秀的教育属于时代。随着时代的快速发展，教师以“互聯网 ”的思维模式，充分利用先进的资讯科技，整合课堂，构建一个高效、智能以及活跃的教学氛围，有效提高学生对数学的学习积极性，降低他们理解与掌握数学知识的难度。本文选取“平方差”公式为分析对象，深层次分析信息对教学的作用。
一、研究背景
在大数据时代环境下，存在两个最为突出的特征：其一是数字数据的飞速增长，其二是思想与工作方式出现了较大改变。大数据创新是基于数据分析与挖掘、发现与预测而开展的，其中数据是一项核心资产，分析与挖掘是一项较为重要的分析手段，而发现与预测则是大数据分析的最终目的。在大数据创新过程中，势必会对各个行业的发展造成影响，其中教育行业也不例外，会为信息化教学提供更多的便利，能够进一步推动国内教育事业的健康发展。由于大数据技术的发展，公众的思维、工作方式也出现了较大变化，这在很大程度上给信息教学改革提供了前提基础。现如今比较流行的微课、翻转课堂等都是大数据改变教育的各种表现方式。
二、信息化的《平方差公式》教学
（一）智慧教室，切合教与学的“宏”需求
智能教室属于数字教室的一个新形式，融合了当前比较前沿的网络技术、智能终端技术，并将智能终端、显示屏、触摸屏以及反馈系统等集成在一起。智慧教室的功能，如课程前准备、学生准备、课堂互动式教学、课后微课作业指导等，将传统教学转变为互动教学，不仅给老师提供了一个比较高效的教学模式，同时还为学生提供了一个新型的学习模式。
信息教学向前转移的灵感来自萨尔曼·汗在云时代开创了“视频再教育”的学习模式。此方法可以使学生在日常学习中获得较大的进步。在学生遭遇学习阻碍或困难时，能够借助多次观看教学视频来帮助自己加深对知识的理解，进而解决自己的困惑。倘若学习依旧比较混乱，则部分老师会在实际教学时展开个性化教学，进而从整体上提高学生的成绩。在信息化教学中，其具有的巨大优势体现在：自主学习效率较高，教学创新有了新空间。通过制作有关的教学视频，让学生自主的进行学习，进而提高教学质量与成效。获得新知识的学生并不意味着要教授他们所有的知识，学生可以利用翻转课堂，通过有效预习，把在预习中自己的疑惑在课堂上提出，这时候教师在课堂上不是重复学生已会的知识而是及时解决学生遇到的问题。教学模式的改变实现了“知识讲授在课外、知识内化在课堂”，如此便能进一步强化学生对所学内容的理解与认识，这对提高他们的学习能力具有重要意义。此种教学模式还能有效减少传统教学中单纯的由某个老师讲授一个版本所产生的消极影响，并结合学生的实际情况完成学习目标，降低他们学习的难度。在新课堂教学之初，所有的学生基本处于同一水平。信息教学向前转移，能够进一步提高学生学的积极性，对提高教学质量与成效都发挥了巨大作用。通过此种方式进行教学，学生可以有更多的时间与其他同学讨论遇到的阻碍与难题，他们把知识内化，一起学习，共同进步。
例如：作为初中第一个公式的典型例子——《平方差公式》教学，传统教学设计从不同的理论和角度出发，课堂大部分时间进行推导，例题变形，简单应用的讨论，根本没有时间探讨公式的变形、几何背景、应用等;在学习了平方差公式后，许多学生仍然没有完全了解它的起源和形成过程，对它的结构形式只有模糊的记忆，并未充分了解其具有的本质内涵。
借助智慧教室展开《平方差公式》教学时，先让学生翻转课堂进行预习，利用课前布置观看的《平方差公式》微课进行学习。为了提高观看的效率，可以设定观看微课的任务单如下：
（1）平方差公式是什么？（平方差公式00：00-02：50）
两个数的___________与这两个数的___________的积，等于这两个数的__________。这个公式就叫做平方差公式。用字母表示为：（a b）（a-b）=__________________________
（2）运用平方差公式是有哪些条件？（平方差公式上02：50-04：06）
使用这一公式时，需要满足的条件有：
（3）平方差的格式有哪些需要注意？（平方差公式下 00：00-03：09 ）
（4）如何使用平方差公式进行较为复杂的计算？（平方差公式下 03：09-05：44 ）
第三步：试一试：
计算：
在微课设计增加互动练习、测试和动态标注，有助于测试学习效果，强化知识学习。老师通过互动练习和测试的数据反馈：部分学生不知道何时套用公式进行计算;部分学生不知公式的a、b具体代表什么。所以，教师在教学时需要就学生存在的问题与遇到的困难展开二次备课，设计有针对性的教学活动：帮助他们由多个方面（诸如文字、图形、语言等）来理解该公式的本质内涵。
（二）互动合作，切合教与学的“微”需求
合作学习是信息时代人们学习的三大特征之一，信息时代必备的学习能力是学会合作与人交往。在教学中，教师需要积极组织合作学习活动，可以从如下几点开展：（1）选择合作学习的内容。合作学习的内容应选择激发学生感兴趣的、有学习价值的、对学生有挑战性的问题。此问题能够令学生之前认知结构的平衡性得以打破，激发学生思维的火花，有效营造学生积极参与、合作学习的氛围。在提高他们创新能力的同时，还在很大程度上增强了他们的思维能力。（2）明确合作学习的任务。明确任务、合理分工、交流汇报是完成合作任务、提高合作效果的前提和保证。因此，合作学习时要讲清学习的目的、任务与要求，学生需要基于自己的思考而展开合作学习，进而提升自己的综合学习能力。 学习就像一座金字塔。倘若学生不进行习题练习，在课堂中掌握的知识点就极易被忘记，相反，如果他们积极参与教学讲解和课后练习，就能够进一步加深他们对知识的理解，进而真正转化为自己的知识。传统的“平方差公式”教学注重应用却忽略推导，教师的整个思想是思考如何使学生使用得更快，他们的关注点也都体现在课后练习上，学生的积极性和效率都较低。而在信息化教学中，教师可以结合学生已有知识，借助信息技术推动学生的合作学习，指导学生积极探索和讨论，使用在线信息得出结论。这样构建一个良好的创新教学氛围，鼓励学生创新、探索，从整体上提高他们的创新能力。
教学片断：
师：如图，将手中的卡纸剪一刀，拼成一个规则的四边形
（1）拼成的新图形面积如何表示？
（2）原来图形的面积如何表示？
（3）他们之间有怎样的关系？
看谁拼得最快，方法最多？
学生活动：动手操作把卡纸进行拼凑，他们把自己操作的视频上传，小组讨论用多种方法进行。
（10分钟过去了）
师：全班同学都没有找出第4种方法，大家通过网络小组继续讨论，看看会不会有新发现？
老师活动：老师开放智慧教室的网络小组讨论功能，这样就不局限实体的小组讨论。
（2分钟过去了）
生1：老师，我把第四种方法发给你了，你看看这样对吗？
学生活动：学生把自己的操作过程上传，全部同学可以在自己的平板电脑观看视频。
整个活动过程，全班同学都能参与互动，他们都有机会将自己的分析成果分享给其他同学。
（下课前）
师：我们现在可以投票选出今天表现最好的同学。
信息化《平方差公式》教学的课堂上，教师设计了平方差公式图形表征的探究问题能让学生利用智慧教室进行网络群一起学习，让学生利用网络的功能进行跨组讨论，甚至是跨班、跨校讨论。在评估环节中，所有学生进行互动投票，老师将投票选项下发给每个学生，让他们完成投票，这不仅有效活跃了教学氛围，同时还能够让学生得到不一样的学习体验。
（三）形式多样，切合教与学的“实”需求
在实际教学中，必不可少的要素是老师、学生以及教材。由于学生之间存在一定的差异，倘若想要确保每个学生都能够得到发展，课堂需要补充一个要素——恰当。不同学习能力的学生最终有不同的发展领域，课堂要适当地多样，为每个有差异的学生设定“伸手跳”的目标。
人机交互、即时反馈作为多媒体技术最显著的特征，能在教学过程中发挥了出巨大的作用，提高了学生的学习积极性，从整体上提升了教学成效，它更是转变传统教学模式的一个关键要素。
有梯度有层次的练习，能让学生拾级而上，传统的教学设计都会准备A、B、 C层次练习，令不同学生都有所收获，但还会存在教师反馈不够及时，没有给出相应的解答等缺点。而信息化的课堂——人机互动的练习，学生能够马上得到正确性反馈，对有疑惑的题目还可以翻看微课重新理解;教师借助管理平台能够及时掌握每个学生的学习情况，从中找出需要帮助的学生，有针对性地进行帮助与指导，同时可根据学生对某一知识点掌握的程度推送相应难度的练习题，这样每个同学就会有不同的练习。如《平方差公式》，学生还没掌握变位置的题型，系统会推送变位置的变式练习，而其他的题型就不会推送。教师们也不再简单地将练习从书本移到屏幕上，相反，他们设计了诸如比赛和其他类型的练习。
如把“判断下列计算是否正确，如不正确请更正”的经典题目
改用希沃白板的课堂反馈功能——游戏比赛，把题目融入游戏中，在欢快的背景音乐中，让学生从中找出可以通过平方差公式进行计算的题目，答对得分，答错扣分。如此便能够有效提高学生学习的热情，主动练习，积极纠错，在游戏中学习，在轻松的氛围中提高学习的能力。
三、教学反思
信息化教学的进步是云计算和大数据时代基础教育领域信息化教学的创新和发展。信息教学除了传统的教学技巧外，还要求教师培养视觉教学、视听认知心理学、视觉音频技术、艺术修养。在信息化教学环境下，教师不再需要按计划教学，只需认真设计“自学任务清单”，编写教学视频，培养自学能力，并设计主体。在课堂随时引导迷惑不解的学生和拓展学习深度。因此，我们可以清楚地发现，在信息教学的前沿性转变的前提下，教学功能的重心已经从讲座转向了设计、组织、帮助和指导，推动“以教师为中心”的教学方式向“以学生为中心”的教学方式转变，推动“行为型”教师向“主任型”教师转变。
【参考文献】
[1]馬甲.教学方式转变思辨[J].四川教育，2015（1）：29-30.
[2]董树民.完全平方公式教学设计[J].新课程学习：上，2013（2）：35.
[3]刘晨旭.运用信息技术优化小学数学课堂教学（D）.天津：天津师范大学，2013
[4]董树民.电子书包翻转课堂教学模式对九年级学生数学素养培养研究—以广州市番禺区某校为例（D）.江西：赣南师范大学，2017
【关键词】信息化;智慧课堂;平方差公式
教育是一个明确的时代，优秀的教育属于时代。随着时代的快速发展，教师以“互聯网 ”的思维模式，充分利用先进的资讯科技，整合课堂，构建一个高效、智能以及活跃的教学氛围，有效提高学生对数学的学习积极性，降低他们理解与掌握数学知识的难度。本文选取“平方差”公式为分析对象，深层次分析信息对教学的作用。
一、研究背景
在大数据时代环境下，存在两个最为突出的特征：其一是数字数据的飞速增长，其二是思想与工作方式出现了较大改变。大数据创新是基于数据分析与挖掘、发现与预测而开展的，其中数据是一项核心资产，分析与挖掘是一项较为重要的分析手段，而发现与预测则是大数据分析的最终目的。在大数据创新过程中，势必会对各个行业的发展造成影响，其中教育行业也不例外，会为信息化教学提供更多的便利，能够进一步推动国内教育事业的健康发展。由于大数据技术的发展，公众的思维、工作方式也出现了较大变化，这在很大程度上给信息教学改革提供了前提基础。现如今比较流行的微课、翻转课堂等都是大数据改变教育的各种表现方式。
二、信息化的《平方差公式》教学
（一）智慧教室，切合教与学的“宏”需求
智能教室属于数字教室的一个新形式，融合了当前比较前沿的网络技术、智能终端技术，并将智能终端、显示屏、触摸屏以及反馈系统等集成在一起。智慧教室的功能，如课程前准备、学生准备、课堂互动式教学、课后微课作业指导等，将传统教学转变为互动教学，不仅给老师提供了一个比较高效的教学模式，同时还为学生提供了一个新型的学习模式。
信息教学向前转移的灵感来自萨尔曼·汗在云时代开创了“视频再教育”的学习模式。此方法可以使学生在日常学习中获得较大的进步。在学生遭遇学习阻碍或困难时，能够借助多次观看教学视频来帮助自己加深对知识的理解，进而解决自己的困惑。倘若学习依旧比较混乱，则部分老师会在实际教学时展开个性化教学，进而从整体上提高学生的成绩。在信息化教学中，其具有的巨大优势体现在：自主学习效率较高，教学创新有了新空间。通过制作有关的教学视频，让学生自主的进行学习，进而提高教学质量与成效。获得新知识的学生并不意味着要教授他们所有的知识，学生可以利用翻转课堂，通过有效预习，把在预习中自己的疑惑在课堂上提出，这时候教师在课堂上不是重复学生已会的知识而是及时解决学生遇到的问题。教学模式的改变实现了“知识讲授在课外、知识内化在课堂”，如此便能进一步强化学生对所学内容的理解与认识，这对提高他们的学习能力具有重要意义。此种教学模式还能有效减少传统教学中单纯的由某个老师讲授一个版本所产生的消极影响，并结合学生的实际情况完成学习目标，降低他们学习的难度。在新课堂教学之初，所有的学生基本处于同一水平。信息教学向前转移，能够进一步提高学生学的积极性，对提高教学质量与成效都发挥了巨大作用。通过此种方式进行教学，学生可以有更多的时间与其他同学讨论遇到的阻碍与难题，他们把知识内化，一起学习，共同进步。
例如：作为初中第一个公式的典型例子——《平方差公式》教学，传统教学设计从不同的理论和角度出发，课堂大部分时间进行推导，例题变形，简单应用的讨论，根本没有时间探讨公式的变形、几何背景、应用等;在学习了平方差公式后，许多学生仍然没有完全了解它的起源和形成过程，对它的结构形式只有模糊的记忆，并未充分了解其具有的本质内涵。
借助智慧教室展开《平方差公式》教学时，先让学生翻转课堂进行预习，利用课前布置观看的《平方差公式》微课进行学习。为了提高观看的效率，可以设定观看微课的任务单如下：
（1）平方差公式是什么？（平方差公式00：00-02：50）
两个数的___________与这两个数的___________的积，等于这两个数的__________。这个公式就叫做平方差公式。用字母表示为：（a b）（a-b）=__________________________
（2）运用平方差公式是有哪些条件？（平方差公式上02：50-04：06）
使用这一公式时，需要满足的条件有：
（3）平方差的格式有哪些需要注意？（平方差公式下 00：00-03：09 ）
（4）如何使用平方差公式进行较为复杂的计算？（平方差公式下 03：09-05：44 ）
第三步：试一试：
计算：
在微课设计增加互动练习、测试和动态标注，有助于测试学习效果，强化知识学习。老师通过互动练习和测试的数据反馈：部分学生不知道何时套用公式进行计算;部分学生不知公式的a、b具体代表什么。所以，教师在教学时需要就学生存在的问题与遇到的困难展开二次备课，设计有针对性的教学活动：帮助他们由多个方面（诸如文字、图形、语言等）来理解该公式的本质内涵。
（二）互动合作，切合教与学的“微”需求
合作学习是信息时代人们学习的三大特征之一，信息时代必备的学习能力是学会合作与人交往。在教学中，教师需要积极组织合作学习活动，可以从如下几点开展：（1）选择合作学习的内容。合作学习的内容应选择激发学生感兴趣的、有学习价值的、对学生有挑战性的问题。此问题能够令学生之前认知结构的平衡性得以打破，激发学生思维的火花，有效营造学生积极参与、合作学习的氛围。在提高他们创新能力的同时，还在很大程度上增强了他们的思维能力。（2）明确合作学习的任务。明确任务、合理分工、交流汇报是完成合作任务、提高合作效果的前提和保证。因此，合作学习时要讲清学习的目的、任务与要求，学生需要基于自己的思考而展开合作学习，进而提升自己的综合学习能力。 学习就像一座金字塔。倘若学生不进行习题练习，在课堂中掌握的知识点就极易被忘记，相反，如果他们积极参与教学讲解和课后练习，就能够进一步加深他们对知识的理解，进而真正转化为自己的知识。传统的“平方差公式”教学注重应用却忽略推导，教师的整个思想是思考如何使学生使用得更快，他们的关注点也都体现在课后练习上，学生的积极性和效率都较低。而在信息化教学中，教师可以结合学生已有知识，借助信息技术推动学生的合作学习，指导学生积极探索和讨论，使用在线信息得出结论。这样构建一个良好的创新教学氛围，鼓励学生创新、探索，从整体上提高他们的创新能力。
教学片断：
师：如图，将手中的卡纸剪一刀，拼成一个规则的四边形
（1）拼成的新图形面积如何表示？
（2）原来图形的面积如何表示？
（3）他们之间有怎样的关系？
看谁拼得最快，方法最多？
学生活动：动手操作把卡纸进行拼凑，他们把自己操作的视频上传，小组讨论用多种方法进行。
（10分钟过去了）
师：全班同学都没有找出第4种方法，大家通过网络小组继续讨论，看看会不会有新发现？
老师活动：老师开放智慧教室的网络小组讨论功能，这样就不局限实体的小组讨论。
（2分钟过去了）
生1：老师，我把第四种方法发给你了，你看看这样对吗？
学生活动：学生把自己的操作过程上传，全部同学可以在自己的平板电脑观看视频。
整个活动过程，全班同学都能参与互动，他们都有机会将自己的分析成果分享给其他同学。
（下课前）
师：我们现在可以投票选出今天表现最好的同学。
信息化《平方差公式》教学的课堂上，教师设计了平方差公式图形表征的探究问题能让学生利用智慧教室进行网络群一起学习，让学生利用网络的功能进行跨组讨论，甚至是跨班、跨校讨论。在评估环节中，所有学生进行互动投票，老师将投票选项下发给每个学生，让他们完成投票，这不仅有效活跃了教学氛围，同时还能够让学生得到不一样的学习体验。
（三）形式多样，切合教与学的“实”需求
在实际教学中，必不可少的要素是老师、学生以及教材。由于学生之间存在一定的差异，倘若想要确保每个学生都能够得到发展，课堂需要补充一个要素——恰当。不同学习能力的学生最终有不同的发展领域，课堂要适当地多样，为每个有差异的学生设定“伸手跳”的目标。
人机交互、即时反馈作为多媒体技术最显著的特征，能在教学过程中发挥了出巨大的作用，提高了学生的学习积极性，从整体上提升了教学成效，它更是转变传统教学模式的一个关键要素。
有梯度有层次的练习，能让学生拾级而上，传统的教学设计都会准备A、B、 C层次练习，令不同学生都有所收获，但还会存在教师反馈不够及时，没有给出相应的解答等缺点。而信息化的课堂——人机互动的练习，学生能够马上得到正确性反馈，对有疑惑的题目还可以翻看微课重新理解;教师借助管理平台能够及时掌握每个学生的学习情况，从中找出需要帮助的学生，有针对性地进行帮助与指导，同时可根据学生对某一知识点掌握的程度推送相应难度的练习题，这样每个同学就会有不同的练习。如《平方差公式》，学生还没掌握变位置的题型，系统会推送变位置的变式练习，而其他的题型就不会推送。教师们也不再简单地将练习从书本移到屏幕上，相反，他们设计了诸如比赛和其他类型的练习。
如把“判断下列计算是否正确，如不正确请更正”的经典题目
改用希沃白板的课堂反馈功能——游戏比赛，把题目融入游戏中，在欢快的背景音乐中，让学生从中找出可以通过平方差公式进行计算的题目，答对得分，答错扣分。如此便能够有效提高学生学习的热情，主动练习，积极纠错，在游戏中学习，在轻松的氛围中提高学习的能力。
三、教学反思
信息化教学的进步是云计算和大数据时代基础教育领域信息化教学的创新和发展。信息教学除了传统的教学技巧外，还要求教师培养视觉教学、视听认知心理学、视觉音频技术、艺术修养。在信息化教学环境下，教师不再需要按计划教学，只需认真设计“自学任务清单”，编写教学视频，培养自学能力，并设计主体。在课堂随时引导迷惑不解的学生和拓展学习深度。因此，我们可以清楚地发现，在信息教学的前沿性转变的前提下，教学功能的重心已经从讲座转向了设计、组织、帮助和指导，推动“以教师为中心”的教学方式向“以学生为中心”的教学方式转变，推动“行为型”教师向“主任型”教师转变。
【参考文献】
[1]馬甲.教学方式转变思辨[J].四川教育，2015（1）：29-30.
[2]董树民.完全平方公式教学设计[J].新课程学习：上，2013（2）：35.
[3]刘晨旭.运用信息技术优化小学数学课堂教学（D）.天津：天津师范大学，2013
[4]董树民.电子书包翻转课堂教学模式对九年级学生数学素养培养研究—以广州市番禺区某校为例（D）.江西：赣南师范大学，2017