信息化教學(xué)環(huán)境下的案例分析引言在“教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動”與“雙減”政策的推動下，信息化教學(xué)已從“技術(shù)應(yīng)用”轉(zhuǎn)向“素養(yǎng)導(dǎo)向”的深度融合。對于初中數(shù)學(xué)而言，函數(shù)圖像作為“數(shù)與形”結(jié)合的核心內(nèi)容，其抽象性往往成為學(xué)生的學(xué)習(xí)難點。信息化工具（如幾何畫板、希沃白板、學(xué)習(xí)analytics平臺）能否有效破解這一難點，促進學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)（數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、直觀想象）的發(fā)展？本文以某城區(qū)初中八年級“一次函數(shù)\(y=kx+b\)的圖像及其性質(zhì)”教學(xué)為例，從目標(biāo)設(shè)計、環(huán)境搭建、活動實施、效果評估四個維度展開分析，總結(jié)信息化教學(xué)的實踐經(jīng)驗與啟示。一、案例背景1.學(xué)校與學(xué)生情況案例來自某城區(qū)實驗中學(xué)（省級智慧校園示范校），八年級（1）班共40名學(xué)生。學(xué)生已掌握“變量與函數(shù)”的基本概念，但對“函數(shù)圖像與參數(shù)關(guān)系”的理解仍停留在“記憶結(jié)論”層面，缺乏直觀感知與邏輯推理能力。2.教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容：人教版八年級下冊“一次函數(shù)\(y=kx+b\)的圖像及其性質(zhì)”（第1課時）。教學(xué)目標(biāo)（結(jié)合核心素養(yǎng)）：知識與技能：掌握一次函數(shù)圖像的繪制方法，理解參數(shù)\(k\)（斜率）與\(b\)（截距）對圖像的影響；過程與方法：通過自主探究、協(xié)作討論，提升直觀想象（圖形感知）與邏輯推理（規(guī)律總結(jié)）能力；情感態(tài)度與價值觀：激發(fā)對“數(shù)與形”結(jié)合的興趣，培養(yǎng)嚴謹?shù)臄?shù)學(xué)思維。二、案例分析（一）教學(xué)目標(biāo)設(shè)計：基于核心素養(yǎng)的信息化支撐本次教學(xué)目標(biāo)以數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，通過信息化工具實現(xiàn)“目標(biāo)-工具-素養(yǎng)”的精準(zhǔn)對接（見表1）。核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)信息化工具支撐直觀想象理解函數(shù)圖像與參數(shù)的關(guān)系幾何畫板（動態(tài)繪制、參數(shù)調(diào)整）邏輯推理總結(jié)\(k\)、\(b\)對圖像的影響釘釘群（小組協(xié)作、成果分享）數(shù)學(xué)抽象從具體圖像抽象出一般規(guī)律希沃白板（數(shù)據(jù)可視化、規(guī)律總結(jié)）例如，“直觀想象”目標(biāo)需學(xué)生通過“操作-觀察-歸納”建立“參數(shù)變化與圖像變化”的聯(lián)系，幾何畫板的“動態(tài)繪制”功能（如改變\(k\)值時，圖像斜率實時變化）為這一過程提供了直觀支撐；“邏輯推理”目標(biāo)需學(xué)生通過小組討論總結(jié)規(guī)律，釘釘群的“實時協(xié)作”功能（如小組上傳探究報告、互評留言）則促進了思維的碰撞與完善。（二）教學(xué)環(huán)境搭建：智慧教室的資源整合本次教學(xué)在智慧教室中實施，環(huán)境配置如下：硬件：互動白板（希沃）、學(xué)生平板（每人1臺）、高速網(wǎng)絡(luò)；軟件：幾何畫板（學(xué)生端）、希沃白板（教師端）、釘釘群（協(xié)作平臺）、學(xué)習(xí)analytics工具（如“希沃易課堂”）；資源：課前推送“生活中的函數(shù)場景”動畫（如電梯運行的路程-時間圖像、氣溫變化的時間-溫度圖像）、探究任務(wù)單（含繪制圖像的步驟與問題）；課中使用“幾何畫板模板”（預(yù)設(shè)\(y=kx+b\)的參數(shù)調(diào)整功能）、“希沃白板課件”（含互動習(xí)題、數(shù)據(jù)統(tǒng)計）；課后推送“拓展資源”（如二次函數(shù)圖像探究任務(wù)）。這種環(huán)境設(shè)計實現(xiàn)了“課前-課中-課后”的全流程信息化覆蓋，為學(xué)生的自主探究與教師的精準(zhǔn)指導(dǎo)提供了保障。（三）教學(xué)活動實施：以學(xué)生為中心的探究式學(xué)習(xí)本次教學(xué)采用“情境導(dǎo)入-自主探究-協(xié)作展示-總結(jié)提升”的探究式流程，每個環(huán)節(jié)均通過信息化工具實現(xiàn)“學(xué)生主體、教師引導(dǎo)”的角色定位（見圖1）。1.情境導(dǎo)入：生活場景引發(fā)問題（5分鐘）教師通過希沃白板播放“電梯運行”的動畫：電梯從1樓上升到5樓，再下降到3樓，屏幕同步顯示“路程-時間”圖像。教師提出問題：“圖像的上升段、下降段、水平段分別代表什么？”學(xué)生通過平板參與“互動答題”（希沃白板統(tǒng)計答題正確率：85%學(xué)生能正確解釋各段含義）。隨后教師引導(dǎo)：“生活中的變量關(guān)系可以用圖像表示，那么一次函數(shù)\(y=kx+b\)的圖像是什么樣子？\(k\)、\(b\)的變化會讓圖像發(fā)生什么改變？”通過生活場景與問題引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。2.自主探究：操作觀察積累經(jīng)驗（15分鐘）學(xué)生打開平板上的幾何畫板，使用預(yù)設(shè)的“\(y=kx+b\)模板”完成以下任務(wù)：任務(wù)1：繪制\(y=2x+1\)的圖像（取\(x=-2,-1,0,1,2\)，計算\(y\)值，描點連線）；任務(wù)2：改變\(k\)的值（如\(k=1,3,-1\)），觀察圖像斜率的變化；任務(wù)3：改變\(b\)的值（如\(b=0,2,-1\)），觀察圖像與\(y\)軸交點的變化；任務(wù)4：記錄觀察結(jié)果（如“\(k>0\)時，圖像從左到右上升；\(k<0\)時，圖像從左到右下降”“\(b\)增大時，圖像向上平移”）。教師通過“希沃易課堂”實時查看學(xué)生的操作進度（如10分鐘內(nèi)80%學(xué)生完成任務(wù)1），并對有困難的學(xué)生進行一對一指導(dǎo)（如通過平板遠程控制學(xué)生的幾何畫板界面，演示繪制步驟）。3.協(xié)作展示：思維碰撞完善規(guī)律（10分鐘）學(xué)生以小組為單位（4人/組），將探究結(jié)果整理成“小組報告”（含圖像截圖、規(guī)律總結(jié)），上傳至釘釘群的“小組分享”文件夾。各小組派代表用希沃白板展示報告，其他小組通過“互動批注”功能（如用紅筆標(biāo)注不同意見）進行點評。例如：小組1總結(jié)：“\(k\)越大，圖像越陡；\(b\)越大，圖像與\(y\)軸交點越高?！毙〗M2批注：“\(k\)的正負決定圖像的上升或下降，\(k\)的絕對值決定陡緩?！苯處熞龑?dǎo)：“請用具體例子驗證小組2的觀點（如\(k=2\)與\(k=-2\)的圖像對比）?！蓖ㄟ^協(xié)作展示，學(xué)生從“個體經(jīng)驗”上升到“集體規(guī)律”，邏輯推理能力得到提升。4.總結(jié)提升：數(shù)據(jù)驅(qū)動個性化輔導(dǎo)（10分鐘）教師通過希沃易課堂展示全班學(xué)生的探究數(shù)據(jù)（見圖2）：85%學(xué)生正確總結(jié)了\(k\)對圖像斜率的影響；70%學(xué)生正確總結(jié)了\(b\)對圖像與\(y\)軸交點的影響；20%學(xué)生對“\(k\)的正負與圖像方向”的關(guān)系仍有混淆?；跀?shù)據(jù)，教師進行針對性總結(jié)：強調(diào)“\(k>0\)時，圖像從左到右上升；\(k<0\)時，圖像從左到右下降”（用幾何畫板再次演示）；布置個性化作業(yè)：對\(k\)的理解有困難的學(xué)生，完成“幾何畫板專項練習(xí)”（如繪制\(y=3x+2\)、\(y=-2x+1\)的圖像，記錄\(k\)變化的影響）；對已掌握的學(xué)生，完成“拓展任務(wù)”（如探究\(y=kx+b\)與\(y=kx\)的圖像關(guān)系）。（三）教學(xué)效果評估：多元數(shù)據(jù)與素養(yǎng)導(dǎo)向本次教學(xué)效果通過過程性評估與結(jié)果性評估結(jié)合的方式進行（見表2）。評估維度評估指標(biāo)結(jié)果反饋過程性評估課堂互動次數(shù)（希沃統(tǒng)計）平均每生5次（傳統(tǒng)教學(xué)約2次）過程性評估小組討論參與度（釘釘記錄）100%學(xué)生參與，人均發(fā)言3次結(jié)果性評估單元測試成績（實驗班vs對照班）實驗班平均分88分（對照班80分）結(jié)果性評估學(xué)生問卷調(diào)查（N=40）92%學(xué)生認為信息化工具幫助理解；88%學(xué)生喜歡探究式學(xué)習(xí)例如，單元測試中“函數(shù)圖像與參數(shù)關(guān)系”題的正確率，實驗班為90%（對照班為75%），說明信息化教學(xué)有效提升了學(xué)生對核心知識點的掌握；學(xué)生問卷調(diào)查顯示，92%的學(xué)生認為“幾何畫板的動態(tài)繪制讓我更容易理解\(k\)和\(b\)的作用”，88%的學(xué)生表示“更喜歡自主探究的學(xué)習(xí)方式”，體現(xiàn)了情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)的達成。三、實踐啟示（一）工具選擇：匹配學(xué)科特點與教學(xué)目標(biāo)信息化工具的選擇需以學(xué)科特點為基礎(chǔ)，避免“為技術(shù)而技術(shù)”。例如，數(shù)學(xué)的“圖形探究”需要“動態(tài)、直觀”的工具（如幾何畫板），語文的“文本分析”需要“思維導(dǎo)圖、文本標(biāo)注”工具（如XMind、希沃批注）。本次教學(xué)中，幾何畫板的“動態(tài)繪制”功能完美匹配了“函數(shù)圖像探究”的需求，成為學(xué)生建立“數(shù)與形”聯(lián)系的關(guān)鍵工具。（二）活動設(shè)計：以學(xué)生為中心的探究式學(xué)習(xí)信息化教學(xué)的核心是學(xué)生的主動建構(gòu)，而非教師的“技術(shù)展示”。本次教學(xué)通過“情境導(dǎo)入-自主探究-協(xié)作展示-總結(jié)提升”的流程，讓學(xué)生在“操作-觀察-歸納-總結(jié)”中實現(xiàn)知識的主動建構(gòu)。例如，自主探究環(huán)節(jié)讓學(xué)生通過“繪制-改變參數(shù)-觀察”積累經(jīng)驗，協(xié)作展示環(huán)節(jié)讓學(xué)生通過“分享-點評-完善”提升規(guī)律總結(jié)能力，充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。（三）數(shù)據(jù)應(yīng)用：利用學(xué)習(xí)analytics實現(xiàn)個性化教學(xué)學(xué)習(xí)analytics工具（如希沃易課堂）的核心價值是將“經(jīng)驗判斷”轉(zhuǎn)化為“數(shù)據(jù)驅(qū)動”。本次教學(xué)中，教師通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)“20%學(xué)生對\(k\)的正負與圖像方向有混淆”，并針對性布置“幾何畫板專項練習(xí)”，實現(xiàn)了“因材施教”的個性化輔導(dǎo)。未來，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，學(xué)習(xí)analytics可進一步實現(xiàn)“實時預(yù)測”（如預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)難點），為教師提供更精準(zhǔn)的教學(xué)建議。（四）教師角色：從“傳遞者”到“引導(dǎo)者”信息化教學(xué)中，教師的角色從“知識傳遞者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)引導(dǎo)者”與“資源設(shè)計者”。例如，教師需提前設(shè)計“幾何畫板模板”（預(yù)設(shè)參數(shù)調(diào)整功能），避免學(xué)生因操作困難影響探究；需在協(xié)作展示環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生“質(zhì)疑-驗證”（如用具體例子驗證小組觀點），促進思維的深度發(fā)展。四、結(jié)論本次初中數(shù)學(xué)“一次函數(shù)圖像”教學(xué)案例表明，信息化教學(xué)并非簡單的“技術(shù)疊加”，而是以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，通過工具支撐、活動設(shè)計、數(shù)據(jù)驅(qū)動實現(xiàn)“教-學(xué)-評”一體化的過程。其成功經(jīng)驗可總結(jié)為：目標(biāo)精準(zhǔn)：以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，實現(xiàn)“目標(biāo)-工具-素養(yǎng)”的對接；活動自主：以學(xué)生為中心，設(shè)計“探究-協(xié)作-總結(jié)”的學(xué)習(xí)流程；數(shù)據(jù)驅(qū)動：利用學(xué)習(xí)analytics實現(xiàn)個性化輔導(dǎo)；角色轉(zhuǎn)變：教師從“傳遞者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)者”。未來，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的進一步應(yīng)用，信息化教學(xué)將更加個性化、智能化，為學(xué)生提供“適配性”的學(xué)習(xí)體驗，促進核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。參考文獻[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.[2]何克抗.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境[J].教育研究與實驗，1996（3）：1-