引言

随着信息技术的飞速发展和教育理念的不断更新，传统的高中数学课堂面临着新的挑战和机遇。如何利用信息技术赋能课堂教学，打造以学生为中心、以问题为导向的智慧课堂，成为当前教育改革的重要课题。

一、问题驱动教学的理论基础

问题驱动教学以建构主义学习理论、认知主义学习理论和人本主义学习理论为基础。建构主义强调学习是一个主动建构知识的过程，学习者通过与环境的互动不断构建自己的认知结构；认知主义则认为学习是通过感知、注意、记忆、思维等认知过程实现的，强调学习者的内在认知机制；人本主义则关注学习者的情感、态度和价值观的培养，认为学习应以学生为中心，促进其全面发展。问题驱动教学正是基于这些理论，通过设计具有挑战性的问题情境，激发学生的学习兴趣和内在动机，促进其主动学习和全面发展。

二、智慧课堂的概念与特征

智慧课堂是指利用现代信息技术手段，构建智能化、个性化、互动化的学习环境，以促进学生深度学习、批判性思维和创新能力的发展。智慧课堂具有以下特征：一是智能化，通过大数据、人工智能等技术手段，实现教学资源的精准推送和个性化学习路径的规划；二是互动性，利用多媒体、网络等交互工具，增强师生、生生之间的互动交流；三是情境化，通过虚拟现实、增强现实等技术手段，创设真实或虚拟的问题情境，引导学生主动探究；四是数据化，通过收集和分析学生的学习数据，为教师提供精准的教学反馈和优化建议。

三、问题驱动下高中数学智慧课堂构建面临的问题

（一）智慧学习环境的局限

虽然智慧课堂依赖于先进的信息技术，但在许多地区和学校，技术设施尚不完善，如网络不稳定、设备老旧、软件不兼容等问题，这些都限制了智慧课堂的有效实施。智慧课堂平台虽然拥有丰富的教学资源，但往往无法做到资源的智能推送。教师需要根据学生的实际学习情况和教学内容手动筛选和推送资源，这无疑增加了教师的工作量，也影响了资源的利用效率。现有的互动平台在功能上存在局限性，无法满足多样化的教学需求。例如，某些平台缺乏实时反馈机制，或者无法支持复杂的小组合作与探究活动。

（二）学生自主学习能力的差异

智慧课堂教学模式强调学生的自主学习和合作探究，但部分学生由于长期依赖传统讲授式教学，缺乏自主学习的能力和习惯。这导致他们在智慧课堂中难以有效参与学习活动，影响学习效果。在缺乏有效监督和激励的情况下，部分学生缺乏学习动力，对智慧课堂中的学习任务和探究活动持消极态度。这进一步加剧了自主学习能力的差异，影响整体教学效果。

（三）教师角色的转变与适应

传统教学观念根深蒂固，部分教师难以适应智慧课堂的教学理念，仍然倾向于采用讲授式教学。这导致智慧课堂的优势无法充分发挥，甚至流于形式。智慧课堂要求教师具备一定的信息技术素养，能够熟练操作相关设备和软件。然而，部分教师由于年龄、专业背景等原因，技术素养不足，难以胜任智慧课堂的教学工作。在智慧课堂中，教师需要花费更多时间和精力来设计问题、筛选资源、组织活动以及评估学生的学习成果。这导致教师的工作量显著增加，影响其教学积极性和职业满意度。

（四）教学资源与平台的有效利用

智慧课堂涉及多种教学资源和平台，如何有效整合这些资源并发挥它们的协同作用是一个难题。部分教师由于缺乏相关经验或技能，难以做到资源的有效整合和利用。部分智慧课堂平台操作复杂，不够直观易用。这导致教师在使用过程中需要花费大量时间进行摸索和学习，降低了教学效率和质量。

四、问题驱动下高中数学智慧课堂的构建策略

（一）设计高质量的问题情境

设计高质量的问题情境是问题驱动教学的关键环节，它直接关系到学生能否被有效激发学习兴趣，进而主动投入到探究活动中。在“函数的概念与性质”这一数学核心领域，设计问题情境时，问题情境应紧密贴合学生的认知水平。这意味着问题不能过于简单，以免学生感到乏味；也不能过于复杂，以免学生产生挫败感。在“函数的概念与性质”教学中，教师可以先通过简单的函数图像，如一次函数、二次函数，引导学生回顾基础知识，然后逐渐引入更复杂的函数图像，如指数函数、对数函数，以此提升学生的认知挑战。问题情境应与学生的生活实际相结合。函数在生活中有着广泛的应用，如经济、物理、生物等领域。教师可以设计一些与学生生活密切相关的问题情境，如通过分析股票价格的变化来理解指数函数的增长趋势，或者通过物体运动轨迹的模拟来理解函数图像的变化规律。这样的问题情境能够使学生意识到数学知识的实用性，从而增强其学习动机。问题情境应具有挑战性和启发性。这意味着问题应能够激发学生的好奇心和求知欲，引导他们进行深入的思考和探究。例如，教师可以设计一个问题：“为什么有些函数的图像是连续的，而有些函数的图像则是不连续的？”这个问题能够引导学生从函数的定义和性质出发，进行深入的分析和讨论。问题情境应具有连贯性和层次性。这意味着问题应能够引导学生逐步深入探究问题的本质，而不是停留在表面现象上。在“函数的概念与性质”教学中，教师可以设计一系列关于函数图像变换的问题情境，如平移、伸缩、旋转等，引导学生通过观察、分析、归纳等过程，逐步理解函数图像变换的规律和性质。这样的问题情境能够使学生形成系统的知识体系，提高他们的综合应用能力。

（二）运用信息技术手段丰富教学资源

在智慧课堂的构建中，信息技术的融入无疑为教学资源的丰富和教学效率的提升注入了新的活力。教师应积极拥抱并充分利用这些信息技术手段，以更加生动、直观、高效的方式呈现教学内容，激发学生的学习兴趣，促进他们的深度学习。在“函数的概念与性质”教学中，教师可以利用几何画板、Mathematica等数学软件，轻松绘制出各种复杂的函数图像，如三维函数图像、动态变化的函数图像等。这些图像不仅准确、清晰，而且可以通过动画效果展示函数的变化过程，帮助学生更加直观地理解函数的性质，如单调性、奇偶性、周期性等。教师还可以利用多媒体技术制作精美的课件，将文字、图像、声音等多种元素融合在一起，使课堂变得更加生动有趣。教师可以利用搜索引擎、学术数据库等工具，快速找到与函数相关的教学案例、习题集、视频教程等资源。这些资源不仅可以作为课堂教学的补充材料，还可以为学生提供更多的学习选择和思考角度。通过引入网络资源，教师可以拓宽学生的视野，引导他们关注数学与现实生活、其他学科之间的联系，培养他们的综合素养。教师可以利用Moodle、钉钉、微信等在线平台，发布学习任务、作业和测试，方便学生随时随地进行自主学习和提交作业。

（三）实施小组合作学习模式

实施小组合作学习模式是问题驱动教学在智慧课堂中的一大亮点，它不仅能够促进学生的深度学习，还能有效提升学生的团队协作能力和沟通表达能力。在“函数的概念与性质”这一数学领域内，教师应根据学生的学习情况和兴趣特点，精心策划小组分组。分组时，可以遵循“异质同组”的原则，即确保每个小组内成员的学习水平、兴趣爱好、性格特点等具有一定的差异性，以便在合作探究中能够相互启发、互补不足。教师还应明确每个小组的学习目标和任务，确保小组合作学习的方向性和针对性。在小组合作学习过程中，教师应引导学生围绕问题情境进行深入的讨论和交流。例如，在探究“函数的单调性”时，教师可以为每个小组提供一个具体的函数案例，要求小组通过绘制函数图像、分析函数值变化等方式，共同探究该函数的单调性及其判断方法。在小组讨论中，学生应充分发表自己的观点和想法，与他人进行思想碰撞和融合，从而深化对函数单调性的理解。教师还可以利用信息技术手段进行小组展示和评价。例如，利用电子白板、投影仪等设备，让小组代表上台展示他们的探究成果和思路过程。在展示过程中，其他小组成员可以提出问题和建议，进行互动交流。教师还可以利用在线评价系统或学习管理平台，对小组的展示成果进行实时评价和反馈，指出优点和不足，提出改进建议。这样的评价方式不仅能够提高学生的参与度和成就感，还能促进小组之间的良性竞争和相互学习。

（四）注重个性化学习路径规划

注重个性化学习路径规划是智慧课堂教育理念的核心之一，它旨在确保每位学生都能获得最适合自己的学习体验和成长机会。在“函数的概念与性质”这一数学教学内容中，个性化学习路径的规划尤为重要，因为函数作为数学的基础概念，其深度和广度都对学生的后续学习产生深远影响。教师需要全面收集学生的学习数据和学习表现，这是规划个性化学习路径的基础。通过课堂观察、作业分析、在线测试等多种方式，教师可以了解学生对函数概念的理解程度、解题技巧的掌握情况以及学习态度的差异。这些数据为后续的个性化教学提供了有力的依据。针对数学基础较弱的学生，教师可以设计一系列基础巩固的学习任务，包括复习函数的基本概念、掌握基本的函数图像绘制技巧以及解决简单的函数问题。教师可以提供额外的辅导资源和练习题，如视频教程、在线课程、习题集等，帮助学生逐步夯实基础，提升学习信心。对于学有余力的学生，教师应设计更高层次的挑战性问题，以促进其深入探究和创新发展。这些问题可以涉及函数的复杂应用、函数与其他数学概念的关联以及函数在实际问题中的解决等。通过解决这些问题，学生能够拓宽视野，提升数学思维和解决问题的能力。除了针对不同层次的学生设计不同的学习任务外，教师还可以利用信息技术手段实现更加精准的个性化教学。例如，利用智能推荐系统根据学生的学习数据和兴趣偏好，为其推荐相关的学习资源和习题；利用在线互动平台，为学生提供实时的答疑和辅导服务；利用大数据分析技术，对学生的学习过程进行跟踪和评估，及时调整教学策略和路径。在个性化学习路径的规划过程中，教师还应注重培养学生的自主学习能力和时间管理能力。鼓励学生根据自己的学习进度和兴趣，自主选择合适的学习资源和时间，制定个人学习计划，并逐步形成良好的学习习惯。

（五）加强师生互动与反馈

加强师生互动与反馈是提升智慧课堂教学效果的关键环节。在“函数的概念与性质”教学中，教师应充分利用信息技术手段，打破传统课堂的时空限制，实现与学生的实时互动和高效反馈。通过在线平台设置的讨论区或答疑区，学生可以随时随地提出自己在函数学习过程中遇到的问题和困惑。教师应及时响应学生的提问，给予详细的解答和指导，帮助学生扫清学习障碍。教师还可以鼓励学生之间互相解答问题，促进彼此之间的交流和合作。除了在线互动外，教师还应利用数据分析工具收集学生的学习数据，如作业完成情况、在线测试成绩等。这些数据能够为教师提供精准的教学反馈和优化建议，帮助教师了解学生的学习进度和掌握情况，从而及时调整教学策略和重点。在对学生学习过程的评价和反馈中，教师应注重肯定学生的努力和进步，增强学生的自信心和学习动力。教师还应客观指出学生存在的问题和不足，为其提供具体的改进建议和方向。

结束语

综上，问题驱动下的高中数学智慧课堂构建研究，是当前教育改革的重要方向之一。通过设计高质量的问题情境、运用信息技术手段丰富教学资源、实施小组合作学习模式、注重个性化学习路径规划和加强师生互动与反馈等策略的实施，可以有效提升高中数学课堂的教学质量和效率，培养学生的核心素养和综合能力。未来随着信息技术的不断发展和教育改革的深入推进，智慧课堂将在高中数学教学中发挥更加重要的作用和价值。同时我们也应认识到智慧课堂的构建是一个长期而复杂的过程需要不断探索和实践才能不断完善和提高。

参考文献

[1]勇乐慧.智能时代高中数学智慧课堂教学模式的构建与思考[J].数学学习与研究,2024,(21):26-28.

[2]谷杨华.基于智慧课堂的高中数学深度学习构建路径探究[J].数学学习与研究,2024,(21):29-31.

[3]马吉平.智慧课堂视域下高中数学教学策略探析[J].高考,2024,(17):67-69.

[4]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.

[5]丁淑云.问题导学法在高中数学教学中的实践[J].数理天地(高中版),2024,(11):84-86.

[6]李耀光.问题驱动下高中数学智慧课堂构建[J].文理导航(中旬),2024,(04):43-45.

[7]黎安琪.中学数学智慧课堂教学特征个案研究[D].华东师范大学,2023.