教育部2022年正式推出国家中小学智慧教育平台，为落实“双减”政策和促进混合式教学提供了资源支撑和技术支持。

　　既然有了国家层面的标准课程建设数字大平台，那么如何才能发挥出中学自身办学特色并落实因材施教?笔者提出将学科教学和小程序开发技术进行深度融合，以实现高中学科教学的智慧化。

　　一、研究发展现状

　　二、自研小程序的开发思路

　　三、自研小程序的开发实现过程

　　四、总结与展望

　　1.自研小程序的学科功能展示

　　在数月的不懈努力下，笔者最终完成了集数学、生物和地理学科于一体的小程序的自主开发工作，经过课题组内专家审核内容后，通过微信官方审核，发布在微信小程序平台上。师生只需要扫描二维码，便能随时随地体验这个集成了多学科功能的小程序。

　　下面逐一对学科功能进行介绍。

　　一是“数形结合”功能。目前可实现正弦、余弦、正切、二次、反比例、绝对值等10种常见函数，并提供了可以动态滑块取值的变量。此外，其还具有同类数学软件都没有的本土化功能：师生可以直接把生成的函数图像分享在微信群里，无须安装、登录或导入文件。

　　二是植物二歧分类功能。学生在校园内做植物分类时，可通过观察植物形态，依据小程序的提示逐层检索，了解通过外观形态完成植物分类的方法，帮助学生完成对植物分类的认知过程。

　　三是AI地貌辨别功能。小程序会根据给出的地貌图片按照置信度(百分比)进行排序，学生可以最终得出自己的结论，帮助学生完成对地貌知识的认知过程。

　　2.根据反馈不断优化和改进

　　自研教学小程序“小集合”收获了一线教师的积极反馈和中肯建议，如数学组有教师发现：用“数形结合”功能生成的正切函数会出现一条“不应存在的竖线”，而实际上，早期数学函数图像工具也有类似问题。经过仔细分析，发现“不应存在的竖线”可能与笔者设计的函数图像生成原理有关。图像是函数计算结果的离散点集合串联起来的平滑曲线，那么如果函数结果出现正负无穷的情况，串联成曲线的时候就会出现极限被连起来的情况，亦即出现“不应存在的竖线”。因此在最新的版本中，笔者对可能出现极限的结果进行了判断，从而避免了在正切函数或反比例函数中出现“不应存在的竖线”的问题。

　　3.展望未来的发展

　　因时间和开发水平有限，部分功能还不尽如人意。未来，笔者还将继续深入开发“数形结合”功能，尝试实现指数和对数函数的输入并支持绘制几何图形，争取将小程序的“数形结合”功能改进得像国外的几何画板和GeoGebra一样好用。此外，吸引更多优秀的高中学科教师加入课题研究，倾听一线教师的教学需求，从而集成更多学科的特色教学功能，正所谓“众人拾柴火焰高”。通过开发自研教学小程序，笔者对高中学科特点和教学需求有了更深入的理解，能够在“互联网+教育”背景下，更好地为教育数字化转型提供助力。

　　参考文献

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　　[2] 王永田.新课标视角下高中生物STEM教育实施路径探析[J].现代教育,2021(6):20-23.

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　　[4] 吴璇.微信小程序在学科知识发现中的应用实践[J].电脑知识与技术,2021(26):74-78.

　　[5] 段晨.“小程序+AI”课程设计与实践[J].中小学信息技术教育,2021(10):66-68.

段晨 张钦 梁姝颋 姚佳 王恒亮　清华大学附属中学