智慧教育平臺在高中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用

摘要：自智慧教育平臺在教育領(lǐng)域廣泛應(yīng)用以來，其憑借人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)，已穩(wěn)步推動教育教學(xué)的創(chuàng)新。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，作業(yè)設(shè)計作為鞏固學(xué)生知識、培養(yǎng)思維能力和解決問題能力的重要環(huán)節(jié)，借助智慧教育平臺進行提升已勢在必行。基于此，本文將簡要探討智慧教育平臺在高中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計中存在的問題，提出改進策略，以期為高中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計的優(yōu)化提供信息支撐。關(guān)鍵詞：智慧教育；高中教學(xué)；數(shù)學(xué)作業(yè)；作業(yè)設(shè)計在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，作業(yè)設(shè)計是連接課堂內(nèi)外、促進學(xué)生知識內(nèi)化和能力提升的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?！爸腔劢逃脚_”是為教師和學(xué)生提供全方位的教育服務(wù)和學(xué)習資源的綜合性教育平臺，教師可以利用智慧教育平臺豐富作業(yè)內(nèi)容與形式，為學(xué)生提供更具針對性的分層作業(yè)設(shè)計，使作業(yè)的教育功能得到充分發(fā)揮[1]。一、智慧教育平臺應(yīng)用優(yōu)勢智慧教育平臺是利用先進的信息技術(shù)手段，結(jié)合教育教學(xué)實踐，為教師和學(xué)生提供全方位的教育服務(wù)和學(xué)習資源的綜合性教育平臺。智慧教育平臺利用大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)，為學(xué)習者提供個性化的學(xué)習資源和推薦，打破傳統(tǒng)教育中的時間和空間限制，使作業(yè)教學(xué)更加高效和便捷。在作業(yè)形式方面，智慧教育平臺提供了豐富多樣的作業(yè)類型和形式，如在線互動題、游戲化學(xué)習等，這些創(chuàng)新性的作業(yè)設(shè)計能夠提高學(xué)生參與感與積極性。智慧教育平臺還為師生提供豐富的互動功能，如在線討論、作業(yè)提交與批改等，增強師生交流，學(xué)生之間可以共同探討數(shù)學(xué)問題，分享解題思路，形成良好的互助學(xué)習氛圍。智慧教育平臺還具備智能化作業(yè)批改功能，能夠迅速反饋學(xué)生的作業(yè)情況，減輕教師的批改負擔，使教師有更多時間和精力投入教學(xué)研究和個性化輔導(dǎo)中，學(xué)生也能及時獲得作業(yè)反饋，明確自己的知識短板，查缺補漏[2]。二、現(xiàn)階段高中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計中存在的問題目前，高中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和形式較為單一，傳統(tǒng)作業(yè)設(shè)計以書面作業(yè)為主，缺乏多樣化的作業(yè)形式，難以滿足學(xué)生的不同學(xué)習需求[3]。作業(yè)內(nèi)容缺乏針對性，沒有充分考慮學(xué)生的個體差異和學(xué)習水平。教師批改作業(yè)需要花費大量時間，導(dǎo)致反饋不及時，影響學(xué)生的學(xué)習效果。缺少分層設(shè)計，教師無法針對每個學(xué)生的具體情況提供個性化的作業(yè)指導(dǎo)，學(xué)生遇到難題時，無法得到及時幫助。教師在評價作業(yè)時，缺乏明確、具體的評價標準，導(dǎo)致評價過程主觀性強，并沒有根據(jù)學(xué)生情況制定出相應(yīng)的教學(xué)評價標準和規(guī)范。三、智慧教育平臺在高中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用策略（一）豐富作業(yè)內(nèi)容設(shè)計新高考背景下，教師要充分考慮到當前的改革政策和高中數(shù)學(xué)課程目前的教學(xué)內(nèi)容，適時地改變自己的教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容。教師要發(fā)掘教材中的作業(yè)資源，讓學(xué)生能夠鞏固所學(xué)知識，也要利用智慧教育平臺發(fā)掘課外資源，獲得各種教學(xué)資源來豐富作業(yè)內(nèi)容，既可以開闊學(xué)生眼界，又可發(fā)揮平臺資源整合作用。課外資源包括網(wǎng)絡(luò)資源、課外讀物和教師的教學(xué)經(jīng)歷，教師要把適當?shù)恼n外資源和課本資源有機結(jié)合起來，適當改編使作業(yè)更貼合學(xué)生能力與學(xué)習特點，以此提高作業(yè)有效性。將數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計與現(xiàn)實生活相結(jié)合，引入與數(shù)學(xué)相關(guān)的實際問題。例如，設(shè)計關(guān)于購物折扣、房貸利率等實際問題的作業(yè)，讓學(xué)生在解決這些問題的過程中，運用數(shù)學(xué)知識，增強對數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力。利用智慧教育平臺上的多媒體資源，如教學(xué)視頻、動畫演示等，豐富作業(yè)形式，教師可以布置觀看視頻后完成相關(guān)作業(yè)任務(wù)，幫助學(xué)生更直觀地理解數(shù)學(xué)概念。智慧教育平臺利用AI分析學(xué)生的學(xué)習需要，包括學(xué)習目標、現(xiàn)有知識水平、學(xué)習時間、資源限制等，教師根據(jù)智能推薦資源豐富作業(yè)內(nèi)容，設(shè)計出適合學(xué)生能力層次的作業(yè)內(nèi)容，確保學(xué)習的連貫性和有效性。教師利用智慧教育平臺的在線批改和反饋功能，及時對學(xué)生作業(yè)進行批改和點評，根據(jù)學(xué)生完成作業(yè)情況，教師可以調(diào)整后續(xù)的教學(xué)計劃和作業(yè)設(shè)計，以更好地滿足學(xué)生的學(xué)習需求。教師還可以基于智慧教育平臺呈現(xiàn)的學(xué)生作業(yè)完成數(shù)據(jù)，找到學(xué)生學(xué)習共性，總結(jié)高頻率出現(xiàn)的錯題，結(jié)合教學(xué)重點難點，對錯誤成因展開深層次分析，并制定相應(yīng)解決方法。（二）拓展作業(yè)類型設(shè)計利用智慧教育平臺的互動功能，設(shè)計互動式作業(yè)，通過平臺提供的在線測驗工具，設(shè)置選擇題、填空題等多種題型，讓學(xué)生在互動中鞏固知識，提高解題能力；鼓勵學(xué)生將數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于實踐中，設(shè)計實踐性作業(yè)，利用數(shù)學(xué)知識解決實際問題，如測量、統(tǒng)計等，讓學(xué)生在實踐中深化對數(shù)學(xué)的理解；借助平臺的資源，設(shè)計探究性作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)問題進行深入探究，利用平臺的協(xié)作功能，設(shè)計需要團隊合作完成的作業(yè)。例如，分組進行數(shù)學(xué)項目研究，讓學(xué)生在合作中培養(yǎng)團隊協(xié)作能力，加深對數(shù)學(xué)知識的理解，將抽象知識轉(zhuǎn)化為具體內(nèi)容，而且可以增強學(xué)生解決問題的能力，同時也可以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力和邏輯思維。教師可以利用智慧教育平臺提供的豐富資源，如視頻教程、在線互動工具等，來輔助學(xué)生完成不同類型作業(yè)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和創(chuàng)新思維。例如，在學(xué)習人教版必修2第九章《統(tǒng)計》知識時，教師可以根據(jù)教材中的練習題：“近視是青少年普遍存在的問題，你能查找相關(guān)數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)說說近幾年我國在防治青少年近視上取得的成效嗎？”設(shè)計“校園學(xué)生近視狀況調(diào)查”項目式學(xué)習作業(yè)，讓學(xué)生扮演統(tǒng)計員角色，設(shè)計一份調(diào)查表來收集資料。學(xué)生可以利用智慧教育平臺上的在線問卷工具設(shè)計問卷，收集數(shù)據(jù)后，再使用平臺上的數(shù)據(jù)分析工具進行統(tǒng)計和分析，從中提煉有用的信息，最終完成調(diào)查報告。在學(xué)生提交作業(yè)之后，教師要指導(dǎo)學(xué)生對數(shù)據(jù)展開分析，針對學(xué)生作業(yè)完成情況進行評價并給出改進意見，使抽象的統(tǒng)計知識變得生動、具體，提高學(xué)生的學(xué)習興趣和參與度，培養(yǎng)他們的問題解決能力和團隊協(xié)作精神，并且還能夠提升學(xué)生在數(shù)據(jù)分析方面的學(xué)科核心素養(yǎng)。（三）增加作業(yè)分層設(shè)計在智慧教育平臺上，教師可以采集學(xué)生在課堂上的參與程度、作業(yè)完成情況、線上考試成績等信息，并以此作為依據(jù)展開作業(yè)分層設(shè)計。針對不同水平學(xué)生，教師可設(shè)定不同的作業(yè)完成標準與目標，布置不同難度作業(yè)內(nèi)容，這樣才能更充分地發(fā)揮學(xué)生潛力，逐步提高自身的學(xué)習能力。智慧教學(xué)平臺能夠全面分析學(xué)生的歷史數(shù)據(jù)及反饋信息，為教師分層設(shè)計作業(yè)提供數(shù)據(jù)支撐。智慧教育平臺可以自動生成錯題記錄，注重記錄問題的解決方法，培養(yǎng)學(xué)生知識運用能力。在錯題集中可以滲透拓展練習，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維，使學(xué)生掌握多種解決問題的方法。針對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，設(shè)計以基礎(chǔ)知識點鞏固為主的作業(yè)，提供大量基礎(chǔ)計算題和概念辨析題，確保學(xué)生能夠扎實掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。對于有一定數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)生，設(shè)計能夠提升其解題能力和思維能力的作業(yè)。針對數(shù)學(xué)成績優(yōu)異、對數(shù)學(xué)有濃厚興趣的學(xué)生，設(shè)計拓展性、探究性的作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生探究數(shù)學(xué)定理的推導(dǎo)過程，或鼓勵其進行數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建和應(yīng)用，以滿足學(xué)習需求。例如，在學(xué)習二次函數(shù)應(yīng)用后，教師可借助智慧教育平臺展示二次函數(shù)基本概念和運用，二次函數(shù)為理解和解決一元二次方程和不等式提供了直觀的幾何視角。教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習情況分發(fā)不同層次作業(yè)，使學(xué)生在適合自己的學(xué)習水平的基礎(chǔ)上逐步深入。例如，為基礎(chǔ)層的學(xué)生設(shè)計一些鞏固型題目，包括繪制二次函數(shù)圖像并求解一元二次方程；對于提高層的學(xué)生，引導(dǎo)他們進一步分析二次函數(shù)圖像性質(zhì)，如探索函數(shù)圖像開口方向、頂點坐標等，進而探討一元二次不等式的解法；對于延伸層學(xué)生，在分析二次函數(shù)圖像的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際問題，建立并求解一元二次方程和不等式。通過智慧教育平臺，教師可以實時查看學(xué)生的作業(yè)完成情況，根據(jù)數(shù)據(jù)反饋進行個性化指導(dǎo)，確保每個學(xué)生都能掌握所學(xué)內(nèi)容。分層作業(yè)設(shè)計可以滿足不同學(xué)習水平的學(xué)生在數(shù)學(xué)作業(yè)上的需求，有助于學(xué)生個性化發(fā)展，也可以充分調(diào)動各個水平的學(xué)生的積極性，獲得積極的情感體驗，從而增強學(xué)習數(shù)學(xué)的自信與動力。（四）優(yōu)化作業(yè)評價設(shè)計作業(yè)既是課堂教育的延伸，又是檢查學(xué)生學(xué)習成果的方式，作業(yè)評價與反饋環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵，學(xué)生在完成作業(yè)之后，教師的評價使他們能夠迅速發(fā)現(xiàn)自己存在的問題，因此教師在評價作業(yè)時要與分層設(shè)計相聯(lián)系。利用智慧教育平臺，教師可以非常方便地收集學(xué)生的作業(yè)數(shù)據(jù)，包括答題時間、正確率、錯誤類型等，基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果，教師可以為每個學(xué)生提供個性化的作業(yè)評價，對于掌握較好的學(xué)生，可以給予鼓勵并挑戰(zhàn)更高難度的題目；對于存在困難的學(xué)生，可以提供具體的錯誤分析和改進建議。在“教、學(xué)、評”一體化背景下，教師應(yīng)當將教學(xué)目標、實施以及評價聯(lián)系在一起，使用智慧教育平臺實時跟蹤學(xué)生作業(yè)完成情況，及時給出反饋和指導(dǎo)，平臺還可以深度挖掘?qū)W生錯題數(shù)據(jù)形成學(xué)情報告，以便教師進行教學(xué)調(diào)整。在對學(xué)生作業(yè)進行評價時，教師不能簡單地以對錯來衡量，而應(yīng)該從其特點、完成情況、學(xué)習態(tài)度、能力提高等幾個方面對作業(yè)完成過程展開多角度評價，不僅關(guān)注知識掌握，還注重解題能力和學(xué)習習慣的培養(yǎng)，有助于學(xué)生全面發(fā)展。教師還可將學(xué)生實踐作業(yè)展示在班級展板上，或上傳到智慧教育平臺，根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)適時地對作業(yè)設(shè)計進行調(diào)整。教師及時將評價結(jié)果反饋給學(xué)生，并在智慧教育平臺上與學(xué)生在線互動，學(xué)生可以查看自己的作業(yè)報告，并與教師交流解決學(xué)習中的困惑。例如，在學(xué)習三角函數(shù)后，教師利用智慧教育平臺布置作業(yè)，并收集學(xué)生答題數(shù)據(jù)，教師根據(jù)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生在三角函數(shù)的圖像變換和性質(zhì)應(yīng)用方面存在困難，應(yīng)對其重點講解。教師為這些學(xué)生提供了詳細的錯誤分析和改進建議，利用平臺在線解答學(xué)生疑問，教師還為掌握較好的學(xué)生設(shè)計了更高難度的挑戰(zhàn)題目，鼓勵他們進一步探索和學(xué)習。（五）合理選擇作業(yè)內(nèi)容作業(yè)設(shè)計以問題導(dǎo)向為基本原則，圍繞實際問題展開，鼓勵學(xué)生運用所學(xué)知識解決問題，從而在實踐中深化對數(shù)學(xué)概念和方法的理解。教師利用智慧教育平臺的數(shù)據(jù)分析功能，精準掌握了學(xué)生的學(xué)習情況。針對學(xué)生在三角函數(shù)章節(jié)的掌握程度，教師設(shè)計了具有針對性的作業(yè)內(nèi)容。例如，在學(xué)習必修1中“函數(shù)的奇偶性”內(nèi)容時，教師可以將生活中普遍存在的橋梁建筑作為作業(yè)設(shè)計的素材，受到數(shù)學(xué)中函數(shù)圖像對稱性的啟發(fā)，作業(yè)要求學(xué)生利用二次函數(shù)圖像設(shè)計獨特的橋梁，為了使橋梁有視覺美感和穩(wěn)定性，圖像需要有一定對稱性。學(xué)生自行探索怎樣調(diào)整函數(shù)系數(shù)、、，使得函數(shù)圖像形成合理的“橋梁”形狀。學(xué)生可通過小組討論，嘗試不同、、值的圖像結(jié)果，利用智慧教育平臺畫出函數(shù)圖像，觀察和記錄在什么情況下函數(shù)圖像最接近“橋梁”形狀，然后在平臺上提交自己的作業(yè)成果。在這種開放式的作業(yè)設(shè)計中，學(xué)生既可以加深對函數(shù)對稱概念的理解，又可以用自己的雙手“建造”出一座具有對稱之美的函數(shù)“橋梁”，體會到數(shù)學(xué)和現(xiàn)實之間的密切關(guān)系。在作業(yè)中創(chuàng)設(shè)開放式情境，激發(fā)學(xué)生多角度思考，促進學(xué)生形成創(chuàng)造性思維等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，為將來處理復(fù)雜問題奠定良好基礎(chǔ)。（六）開展多元作業(yè)評價多元化作業(yè)評價既要關(guān)注學(xué)生掌握知識與技能的程度，又要注意學(xué)生在完成作業(yè)過程中的方法與能力、行為與習慣、態(tài)度與情感等情況。作業(yè)評價與智慧教育平臺相結(jié)合，全程跟蹤學(xué)生評價結(jié)果，有利于對學(xué)生學(xué)習情況的分析，為教師調(diào)整教學(xué)方式提供依據(jù)。教學(xué)評價應(yīng)當與分層作業(yè)設(shè)計相結(jié)合，為不同層次學(xué)生制定對應(yīng)評價標準，根據(jù)基礎(chǔ)層、提高層和延伸層學(xué)生特點制定相應(yīng)評價標準。仍以設(shè)計獨特橋梁作業(yè)為例，基礎(chǔ)層次評價重點應(yīng)是對基本函數(shù)定理的記憶與理解，主要以達標為標準，鼓勵學(xué)生對基礎(chǔ)知識進行鞏固，觀察學(xué)生能否選擇合適的函數(shù)作為“橋梁”。提高層評價重點是對函數(shù)圖像特點運用及解題能力掌握，側(cè)重熟練與準確，鼓勵學(xué)生提高解題速度與正確率，評價標準定為選擇的“橋梁”函數(shù)圖像是否正確。延伸層評價應(yīng)該更多地關(guān)注學(xué)生的創(chuàng)造性思維和綜合應(yīng)用能力，評價標準主要是創(chuàng)新和深度，鼓勵學(xué)生自主探索不斷提升，評價標準可以定為函數(shù)圖像是否符合“橋梁”弧度特點。在高中數(shù)學(xué)課堂上，教師利用智慧教育平臺，教師會根據(jù)學(xué)生的作業(yè)完成度和正確率，給予基礎(chǔ)分數(shù)。教師還會關(guān)注學(xué)生在解題過程中的思維方式和解題方法，對學(xué)生的創(chuàng)新思維和解題策略給予肯定和鼓勵。對于實踐應(yīng)用和項目研究類作業(yè)，教師還會評價學(xué)生的團隊協(xié)作能力和實踐能力。通過智慧教育平臺，教師還可以實時收集學(xué)生的作業(yè)數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析