智慧黑板在小学数学教学中的应用研究

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智慧黑板在小学数学教学中的应用研究摘要：随着网络技术迅速普及，产业数字化对社会各行各业的劳动者提出了更高要求，进而推动着教育系统的转型和升级，信息技术与教育教学的深度融合。在信息化教学环境下，智慧黑板作为一种具有资源整合和多方交互优势的教学技术工具，目前在我国的中小学课堂教学中应用较为广泛。本文从智慧黑板的应用的背景、功能特点、在小学数学教学中的应用案例、提高应用效果的策略等方面出发进行阐述，希望能为今后更好地实现智慧黑板在教育教学中的效果提供参考依据。关键词：智慧黑板，小学数学，教育信息化一、智慧黑板应用的背景（一）时代发展的需要自20世纪90年代开始，随着网络技术迅速普及，社会发展的方方面面与信息技术的关系越来越密切。产业数字化对社会各行各业的劳动者提出更高要求，而人才需求的变化推动着教育系统的转型和升级。为此提出了教育信息化发展战略，各种信息化教学设施设备、技术手段应用而生。2018年教育部颁布的《教育信息化2.0行动计划》中提出，教育与技术的融合要体现创新精神，变革传统单一的教学形式，推进信息技术与教育教学的深度融合，真正实现从简单的技术应用到创新性融合的提升式发展。在教师信息技术应用能力方面，教师要不断革新观念，改进方法，在日常工作和课堂教学中有效的应用信息技术，以实现教育教学工作高质量的落实。（二）学科发展的需求

12022年《义务教育课程方案和课程标准》，提出教育教学要遵循学生身心发展规律，增强课程指导性、可操作性，反映经济社会发展新变化、科学技术进步新成果，更新课程内容和课堂教学手段，体现时代性。其中《数学课程标准（2022版）》在课程理念中特别强调，要“促进信息技术与数学课程的融合，合理利用现代信息技术，提供丰富的学习资源，设计生动的教学活动，促进数学教学方式方法的变革。在实际问题解决中，创设合理的信息化学习环境，激发学生在数学活动中主动探究的热情，开阔视野，发展想象力，提高学生的信息素养。”由此可见，信息技术与数学课程的融合成为未来课程变革的必然之势。在信息化教学环境下，智慧黑板作为一种具有资源整合和多方交互优势的教学技术工具，目前在我国的中小学课堂教学中应用较为广泛。二、智慧黑板的功能与特点智慧教室互动黑板简称“智慧黑板”，是一种利用电容触控技术将传统手写黑板与多媒体设备结合的新型黑板系统。智慧黑板可以在黑板和多媒体界面轻松切换，既可以像普通黑板一样用粉笔书写，也可以用手触控观看课件、视频、图片等多媒体应用，大大提高了黑板的可利用面积。近年来随着基础教育经费投入的增加，教育技术设备的配备标准和覆盖率也不断提升，智慧黑板的应用更加广泛深入，进入到越来越多的中小学教室中，弥补以往课堂教学环境的短板，为教学创造更多的可能性。智慧黑板的主要功能和特点如下：（一）智能便捷性智慧黑板的文字识别功能可将即时生成的手写笔迹识别出来，转换成可供编辑的文本。图形识别功能可将教师画出的任意的规则和不规则图形，根据需要识别成标准图形辅助规范教学。其内置的学科工具包涵盖圆规、直尺、三角板、量角器等数学绘图工具，可以根据需求画出任意半径的圆，指定长度的线段，操作十分便捷。其自带的截图和视频录制功能，可随时对板书进行抓取保存，记录课堂中教师授课的精彩画面，为教师提供录制微课服务。智慧黑板还可以任意多媒体课件和电子白板界面，还可以将课件截图导入到电子白板中并进一步修改、批注、放大、缩小，反之亦可，实现板中板功能。（二）多维交互性首先智慧黑板的跨平台系统架构，支持Windows和Android双系统，可以自由切换至电脑、手机、平板模式，供不同教学情境使用。还可以通过互联网进行手机投屏，直接利用手机操作多媒体界面，实现移动设备的数据传输和共享，从而达到机机交互的性能。教师可使用智慧黑板中自带的计时器、点名器创设教学活动，随机抽取学生，增强师生互动感。也可以使用手机对多个学生小组活动中的精彩活动瞬间进行抓拍，对多名学生自主探究的作品进行拍照，上传至黑板屏幕上，让其他学生点评和学习，这样既方便学生观察对比，也可以增强生生互动的竞争性和趣味性。

2教师还可以利用智慧黑板中自带的课堂游戏来丰富自己的教学环节，如“知识配对”“双人挑战答题”等，引导学生走上讲台，与黑板进行人机互动。（三）资源整合性智慧黑板提供的备授课一体化服务，能够为教师提供丰富的教学资源，提高备课效率。教师可以申请自己的个人账号，利用个人账号在任意的移动设备上进行备课，并通过便捷云服务将自己的备课资源随时上传、下载和分享数据文件。不同学科的教师在同一教室里上课，可以登录就自己的个人账号找到自己的备课资源，免除了使用优盘容易携带病毒的困扰。智慧黑板有丰富的资源库，包括各学科的课件库、动画库和习题库，教师在备课过程中自主使用。例如利用资源库中的长方体表面积的动态演示图展示，能帮助学生培养空间想象能力，更直观的理解长方体表面积的计算方法，突破教学重难点。三、智慧黑板在小学数学教学中的应用（一）数学概念的形成——《周长的认识》教学案例本节课选自人教版三年级上册第七单元《长方形和正方形》第三课时，这部分内容是在学生认识了长方形和正方形特征的基础上，进行平面图形周长的教学。教师在教学设计中需要为学生创造充分猜想、探索的活动空间，让学生通过大量的操作活动去体验和理解周长的实际含义，逐渐积累几何直观的感性经验。教学过程：1.情境导入，引趣激疑教师播放提前准备好的flash动画，动画内容为两只小蜗牛争论他们谁走的路程长，在轻松愉快的氛围中学生开始了关于谁的路程长、怎样比较等热烈讨论，从而引出本节课主题：周长的认识。2.活动体验，探究新知活动（1）：让学生到黑板上对多个示例图形（例如课本、枫叶、小汽车等规则和不规则图形）进行描边，利用智慧黑板中自带的描线笔，在描出图形的边线过程中体会周长的概念。其他学生认真观察台上学生的表现，对其描边的顺序、平整度和有无缺口等方面的细节表现作出评价。

3活动（2）：让学生对学习单上的多个图形进行描边，并选择其中的两个图形，选择合适的方法来测量出该图形的周长。学生自主探究后进行小组合作交流。教师在整个过程中进行全班巡视，利用手机抓取学生作品照片和活动精彩瞬间，并上传至黑板屏幕。在对活动进行交流和总结的基础上，教师利用多媒体课件讲解周长的概念，使学生对周长的认识由感性上升到理性。3.应用新知，深化理解学生在对周长概念有了初步认知后，教师通过相应的练习来了解学生对知识的掌握情况，通过变式和分层练习使学生对周长概念的理解进一步深化。例如练习中一道变式题为蜗牛回家有两条路径：一条为直线路径，一条为阶梯式路径。在学生通过想象和表达对这道题目做出判断之后，教师在智慧黑板上触控图形上的线段进行平移，最终达到两种路线长短的直观比较，进一步通过直观的方式呈现最终答案。4.总结反思，知识延伸学生各抒己见，针对对本节课的课程体验发表自己的见解和感受，很多学生表示本节课中许多直观的教学环节给自己留下了很深的印象。最后教师播放《古希腊人如何测出地球的周长？》科普短片，给学生课后对周长的探索留下了很大兴趣。（二）数学公式的探索——《平行四边形的面积》教学片段本节课选自人教版五年级上册第六单元《多边形的面积》第一课时，本节课以三年级学过的长方形、正方形面积计算为基础，同时又为后面学习三角形面积公式做铺垫。本节课教师应使学生经历探索平行四边形面积公式的推导过程，领悟割补的实验方法和转化的数学思想。1.巧设情境，渗透转化师：同学们你们都玩过七巧板吗？智慧黑板上出示由七巧板拼成的小房子图案，提出问题“你能想办法测出小房子的面积吗？”学生们纷纷跃跃欲试，上台利用黑板的拖拽功能将七巧板的组件拼成了正方形，根据已知的正方形边长求出了小房子的面积，初步感知了割补、平移、转化对于求不规则图形面积的作用。2.动手操作，探索新知投影出示平行四边形和长方形，让学生猜想这两个图形的面积大小。

4活动（1）：利用数方格，初次探究学生在学习单上通过数方格的方法，完成平行四边形底、高、面积，长方形长、宽、面积的表格，得出结论。教师把学生的作品拍照上传至屏幕，并请该学生上台重点讲解自己数平行四边形面积的思路，此处可以初次体现平行四边形转化成长方形的思想。活动（2）：通过剪拼，再次探究学生动手画一画、剪一剪、拼一拼，尝试将平行四边形转化成学过的图形，来求出面积。教师巡视，搜集学生不同的割补方法，拍照上传至屏幕，请学生上台分别对自己的操作过程介绍。出现的情况有剪成一个三角形和一个梯形，两个梯形，两个三角形和一个长方形多种方法。教师总结无论是哪种割补方法，最终都将平行四边形转化成了我们熟悉的长方形，从而求出了平行四边形的面积。教师将刚刚屏幕上学生作品截图保存并将其拖动至课件的空白处，结合课件讲解平行四边形和长方形（底和长、高和宽）之间的对应关系，从而推导出平行四边形的面积公式。以往学生学习平行四边形面积公式往往仅凭死记硬背，而容易遗忘推导过程，而本节课通过学生动手操作的活动过程和利用学生的作品来直观导出面积公式的过程更培养学生的几何直观，形成深刻的印象。四、提高智慧黑板在教学中应用效果的建议诚然，智慧黑板相较于传统黑板在教师备课和课堂教学环节发挥着一定的优势作用，很多中小学也具备了智慧黑板设备全覆盖的硬件条件，但在课堂教学现实中，很多教师对智慧黑板的使用率和重视程度都不够。为了提高智慧黑板在教学中应用效果，笔者尝试从以下方面提出建议。（一）教育部门及学校给予引导和支持首先，加强对智慧黑板的宣传。在社会各界与教育部门、学校的通力合作下，尽可能的在城镇和乡村学校安装和普及智慧黑板，让教师和学生能够使用最正规的软件和硬件，并且有维护设施设备正常运行的专项资金。其次，教育部门要定期组织统一的讲座式与实操式相结合的培训，或由学校聘请专业人士来学校进行现场培训和指导使用。

5很多教师缺乏使用智慧黑板的主动性，一方面是认为学习相关培训增加了自己的工作负担，另一方面原因来自于没有认识到智慧黑板对于提升教学质量和自身专业发展水平的作用。教育部门和学校应该在教师教学与技术融合方面给予更多的政策支持，完善制度与评价机制，激发教师主动学习和使用智慧黑板等教育技术手段的内驱力。（二）教研组构建智慧黑板学习共同体可以各年级各学科教研组为单位建立智慧黑板学习共同体，由组内学习能力较快的年轻教师或者学习意愿较强的教师担任组长，组织教研活动。教育部门、学校、学科带头人积极将智慧黑板与教育教学相结合的成功案例、精品课推送给各个教研组，让教师通过与以往传统教学手段相对比，更直观的体会信息技术与教学融合给课堂带来的成功效果，有针对性的学习。另外在学习的过程中不断发现新问题，教研活动时可邀请学校信息技术教师参加，大家集中讨论找出解决方案，让教师在学习共同体的推动下促进个人的专业成长。（三）提升智慧黑板使用与班级的适配性为了更好地提高智慧黑板在教学中的应用效果，避免使用智慧黑板的使用流于形式和表演，教师应该加强与本班级学生的交流，及时了解学生对于教师使用智慧黑板教学的感受和体验，归纳出学生提出的较为感兴趣、希望继续在课堂中沿用的功能和感到困扰和不便捷的功能，扬长避短，在今后的备授课过程中不断调整对智慧黑板的使用习惯，提升智慧黑板使用与本班级学情的适配性，使技术真正为教学所服务。本文尝试从课程要求和智慧黑板的功能特性出发，结合本人的教学实践，研究智慧黑板在小学数学教学中具体应用。随着信息技术的不断发展，诸如电子黑板等教育技术手段在数学教学中的应用还会更加广泛和普及，如何真正实现从简单的技术应用到创新性融合的提升式发展，还会是我们今后不断研究的目标和努力的方向。