1. 研究背景及意义
1.1. 研究背景
近年来，人工智能、大数据、区块链等技术迅猛发展，并在教育中得到广泛的运用，信息技术正在逐步改变传统教学的模式。2018年4月13日，教育部发布《教育信息化2.0行动计划》，其中提到我国教育信息化发展的现状，现阶段信息技术推动我国教育的发展已初见成效，但与现实要求还存在一定距离，特别指出信息技术与教学深度融合还不够，明确表示要进一步推动信息技术与教育教学融合创新 [1] 。智慧课堂是为学生智慧生成而教的课堂，旨在提高教育的效力、促进教育创新、提供广泛的学习机会，使教育更加适应数字时代的需求，为社会培养具有创新意识和问题解决能力的人才。同时，为适应社会发展，高中数学教育也提出了六大数学核心素养。随着信息化向教育行业的渗透，智慧课堂进入了校园，将虚拟技术和现实教学融合，给课堂教学带来了新的体验。
1.2. 研究意义
智慧课堂是目前教育信息化发展的一个新方向，作为新型的教育方式和现代化教学技能，数学教育在现代技术的加持下，结合高中数学抽象性、严谨性和广泛应用性的特点，智慧课堂为打破数学难教、难学、难懂的刻板印象，对学生核心素养的提升提出了新的解决方案。
首先，随着社会的信息化进程，教育不再仅仅是传递知识，更应关注学生综合素质的培养。智慧课堂通过引入先进的信息技术，提供了更灵活、个性化的学习环境，有助于培养学生的创新思维和问题解决能力。
其次，数学核心素养的培养要求学生具备深刻的数学理解、扎实的数学基础以及创新性的数学思维。智慧课堂通过互动性教学、个性化学习设计以及实时反馈机制，为学生提供了更加积极、深入的学习体验，有助于激发学生对数学的兴趣，培养他们在数学领域的自主学习能力。
此外，智慧课堂的实践路径不仅有助于提高学生的学科水平，也为培养学生的团队协作、创新精神和信息素养提供了机会。通过多元化的教学手段，学生能够更好地应对未来社会的挑战，适应知识爆炸的时代。
最后，研究智慧课堂教学模式对数学核心素养的影响，有助于教育决策者更好地制定教育政策和改革方案。通过深入理解智慧课堂在数学教育中的作用，可以为教育体制的创新提供依据，促使教育系统更好地适应当今社会对人才培养的需求，推动教育朝着更加开放、灵活和创新的方向发展。因此，研究智慧课堂在数学核心素养培养中的优劣势，对于教育改革和学科发展具有积极的意义。
2. 智慧课堂的定义和优劣分析
2.1. 智慧课堂的定义及结构
关于智慧课堂的定义，目前还没有统一的观点。笔者通过查阅相关文献资料，发现各研究者提出的观点虽各有不同，但都是基于信息化和教育两个方面展开论述的。因此，笔者在其他研究者的基础上，给出自己认为的定义：
所谓智慧课堂，是指以建构主义和联通主义等学习理论为指导，运用大数据、云计算、物联网和移动互联网等新一代信息技术打造的高效、智能的课堂，通过构建智能化服务平台，推动学科智慧教学模式创新，以提升学习者的核心素养为目标，促进学习者转知识为智慧，智慧发展的课堂。
尽管各研究者对智慧课堂都有自己的见解，但其体系都是基于建构主义学习理论，运用信息技术对课前、课中、课后整个教学过程的跟踪和记录，监测和评价教师的教和学生的学。其体系结构如图1：
Figure 1. Structure of smart classroom teaching system
图1. 智慧课堂教学体系结构图
2.2. 数学智慧课堂的优势
首先，智能化培养。智慧课堂的出现，改变了传统课堂中黑板加粉笔、课件加投影的教学方式，其以智能终端设备、交互式屏幕和互动交流系统，构建了富有智慧的课堂环境。智慧课堂可以展示更丰富的教学资源，创设更真实的问题情境，建立更准确的数学模型，收集更科学的数据，根据学生的需要进行推送。基于数据，教师可以及时掌握学生的学习情况，针对性提供相应的帮助。在智慧课堂的帮助下，数学教学可以实现抽象探究模型化、问题解决情境化、空间图形可视化、复杂问题简单化，对培养学生的数学核心素养起到了至关紧要的作用。
其次，个性化发展。在传统课堂中，教师要同时兼顾班上所有同学的发展，对关注每个学生的个性化发展存在一定难度。而在智慧课堂中，教师和学生可以建立资源库，学习云平台基于学生学习的数据和习惯，分析学生的认知水平和学习风格，为学生量身定做学习计划和学习方法，推送与之相匹配的学习资源，实现有效的分层练习，真正做到个性化教学。智慧课堂将信息技术和数学教学相融合，以达到培养学生数学核心素养的目的。
最后，促进教育公平。现阶段，国与国之间、民族之间、城乡之间、校际之间的教育水平仍存在很大的差异，要提高数学教育质量，需突破地域限制，促进知识与思想的交流和融合，取长补短，实现共同发展 [2] 。智慧课堂的出现，使传统数学教学突破了时间和空间的限制，学习平台上的各种优质学习资源，让学生可以随时随地的自主学习，从而缩小了发展不平衡带来的教育差异，促进了教育公平。
2.3. 数学智慧课堂的劣势
首先，数学知识学习碎片化。由于智慧课堂教学模式较为新颖，课堂上包含的信息较多，接受的知识过多如果没有进行深度加工串联起来，将会导致知识变得散碎容易遗忘。碎片化的知识阻碍学生思维能力的发展，也背离了核心素养的价值取向。
其次，教师主导地位被淡化。在传统教学模式中，教师可以掌控课堂的节奏，与学生的交流更有效直接，教师的教可以随学生而动，教师的主导地位与学生的主体地位能得到更好的体现。而在智慧课堂教学模式下，师生交流、生生交流的氛围遭到削弱，师生之间