浅析核心素养引领下的小学数学智慧教学

　　1 智慧课堂的界定

　　智慧课堂是一种新型的课堂教学模式，以信息技术为主线，其根本目的是培养学生的智慧能力，提升学生核心素养，根本途径是改变传统的学与教的操作路径。笔者认为，智慧课堂是联系当下人工智能的多种教育产品，并将其应用到实际的课堂教学中，从学生的问题入手，把智慧教育放在核心地位，确立适合学习者的智慧培养目标，从而创新优质的智慧教学模式，共同营造智慧空间。

　　1.1 智慧教育

　　关于智慧教育的定义，最早可以回归到2008年IBM对于“智慧地球”的策略定位。在《智慧地球：下一代领导议程》中IBM首次就“智慧地球”是什么进行了解释，是指借助现代化的信息技术，让地球上所有的东西尽可能地实现被工具化、互联化以及智慧化(Instrumented，interconnected andinfused with intelligence)，而新一代信息技术包括如大数据、传感技术、物联网技术、3D打印技术、VR技术、移动通讯技术等。对于智慧教育的概念，并没有一个标准的界定，而从“智慧地球”的角度来解析智慧教育的概念。笔者认为，智慧教育是智慧课堂的顶层设计，也就是说，智慧教育是一个以教学模式为核心的智能化的教育生态系统，而这个庞大的教育体系不能够脱离教育的本质，以有目的地培养人。因此，如若智慧教育没有考虑到教育的本质，那样的智慧教育将不是真正的智慧教育。

　　1.2 智慧课堂

　　智慧教育与智慧课堂两者似乎有相似之处，但细细地品察，也是大相径庭。智慧课堂是从智慧教育这一核心基础的发展中逐渐演变出来。教育界对于智慧课堂的定义观点很多，例如，祝智庭教授曾指出，智慧教育是充分利用信息技术的优势开创一个智能型的学习环境，学生在这样的环境下进行智慧学习，并走向全面和谐、可持续发展的道路，从而达到培养学习者的学习智慧的目的。智慧课堂的实施应该在智慧教室中进行，而智慧教室是集开放性、互动性、感知性等特点于一身的教与学的课堂活动行为。

　　2 小学数学智慧教学模型设计

　　从智慧教学的角度来看目前的小学数学教学，教学目标不明确、缺乏学习活动依然是问题存在的主要因素，有些学生不喜欢在课堂上课，不能吸收学习内容自我学习意识不足等等。我将针对以上一系列问题，展开智慧教学模型研究设计。

　　2.1 模型的建构依据

　　数学来自生活，又可以作用生活。可以说，数学已经和生活息息相关。课程标准曾说过数学教学要将学生的综合素质进行提高，在数学教学过程中，一方面要注重数学学科的本质，另一方面也要符合学生的学习心理规律。让学生从现有的生活经验开始，亲自去体验数学由生活现象转换到数学模型的过程当中来，进一步地再去指引在生活当中的运用，从而让学生不仅能收获数学知识与数学技能，还能获得数学思维并使用相应的学科知识去解决生活中碰到的疑难问题。课程标准液倡导老师要应用信息技术模式去建设学习数学的体验环境，帮助学生在研究知识的过程中能体验到思考与探究的活动，使学生能在学习过程中产生数学思想。

　　2.2 智慧教育教学理念为指导

　　智慧不仅仅能展现在教育过程中，还能展现到思维发展的过程中以及实践考察过程。智慧教育教学不仅要启迪学生思考，还要让学生学会怎么去思考，去积累思维发展的经验。教师要创造一种生动活波且有知识的教学背景，让学生自行感悟。而不是老师强行教出来。在智慧教育教学过程中，教师要告诉学生怎么去发现问题、构想问题、抉择问题、评价问题、归纳总结问题。在发现问题，让学生能针对这些问题，自己有独立培养问题的意识能力，对待学习有一种积极态度。在构想问题的过程当中，要重点培养学生对待问题的分析能力，让学生通过现象去感知规律。在抉择问题时，学生要能够综合使用自己所学的知识和技能去处理问题。在评价问题时，学生要提高自我认识。在归纳问题时，学生要从感性的认识转换为理性的认识，从而培养自己的演绎逻辑能力。

　　3 小学数学课堂教学中人工智能的使用现状

　　当今课堂，人机融合、深度态势感知、人机智慧和谐共生，教师机器人助理等一系列人工智能的出现。传统教育的培养目标发生了微妙的变化，以学生数字智慧即技术增强型智慧发展为目标，使学生由原来的“知识人”到“智慧人”。课堂教学不断与人工智能化产品深度融合，从而不断达到你中有我，我中有你。并且教学方式、方法手段等能够为理想的智慧课堂教学而服务。进而达到优化教与学，真正实现教育追求智慧这一初心。

　　在实际的小学数学日常教学中，人工“知识人”到“智慧人”智能逐渐与教育融合，越来越多的课堂变得更加智能化、多维化、个性化。当然，在结合人工智能教学具体的实施过程中，也存在众多问题丞待解决，该文以智慧课堂为核心探析就教学设计、教学实施和教学评价3个方面来分析存在的问题。首先，教学设计，现在有很多小学教师在教授数学课可以运用智能产品来教学和记录，但是也只是进行简单的操作，走不出传统的教育模式，脱离不了虚拟的网络，对于面对面的情感交流较为缺失，并且对于深度学习空间也相对狭隘，从而导致网络智能空间的优势没有充分发挥其真正的价值。其次，教学实施，教师在教学中对于网络智能的应用过于形式，网络使用过程偶尔会遇到断网、设备问题、技术问题等不可控的外在因素影响。由此，导致人工智能智慧课堂耗费有效课堂时间。最后，教学评价，教师大多能够在课堂结束后运用人工智能产品进行一定的反省，但是评价的内容浅显，没有深度，并且评价的主体单一。由此，在这样的条件下，评价的效度很低。

　　4 小学数学智慧课堂的教学策略

　　4.1 教学设计

　　教学设计是指教学实施中各大环节的设计安排,包括目标、内容、方法和策略模式。在AI+教育下的智慧课堂中的教学设计，教师要明确教育和学习的不同，教育是教师对学生做的事，而学习是学生自己做的事。教师承载着当下最崭新的教育核心理念，推导学生走向更美好的明天，与此同时，也应培养学生的人文关怀和社会情感。此外，在智慧课堂中，教师的语言尽量不出现类似于“使得学生学会怎样的数学知识”，从而突破传统的教学设计，从培养学生核心素养出发，创造真实的智慧课堂。

　　4.2 教学实施

　　人工智能在课堂中的应用离不开技术的支持，因此教师应提前预备好可能出现的问题以及解决的措施，预防在网络化的智慧课堂中出现设备故障或者系统问题等。好的智慧课堂实施必定是有所提前准备的。因此，教师的教育机智，随机应变能力在智慧课堂中的运用格外重要。

　　4.3 教学评价

　　从核心素养的角度来看，评价应遵循的原则是发展性和生成性，在智慧课堂中，要求小学数学教师不仅仅要评价学生，更要反思自我，这样才能与学生共同进步。当然，在运用现代教育技术进行评价时，可以多阶段进行，例如，在课前的诊断性评价、在课中的形成性评价、在课后的终结性评价等。利用AI现代技术对学生进行多元个性化评价，采用多种教育方式对教学过程进行同步评价，这也有助于监测和监督课堂的有效性，提高学生的核心素养。

　　5 核心素养下的小学数学智慧教学

　　智慧教学课程的出发点是为了锻炼培养学生的思维能力和适应时代的发展能力，而教育模式创新与掌握时代定位这俩个方向是设计者在实施智慧教学过程中必须考虑，尽管课程实施具备智慧与创造、虚拟与真实等等的特征，但是，对目前的小学数学课堂而言，依然存在以下问题：

　　5.1 培养“发现问题”与“提出问题”的能力不足

　　从目前的小学数学教学情况来看，教师都以应用教学为主，一般将问题抛给学生，然后让学生应用所学的知识和内容去分析解决该问题。但是，直接针对问题进行解决与让学生自己去“发现问题”和“提出问题”这种学习精神相比，后者的学生素养更加可贵。将问题直接进行分析解决是从已条件和问题出发的，而发现问题再提出问题是在未知情况下运用自己的数学思维进行寻找与提炼，它需要一定的创新意识和创新能力。尽管教师知道培养学生去“发现问题”和“提出问题”的能力重要性，但是在现实教学中提供的情景教学案例仍然缺少吸引力，有时候是夸大其词的“假情景”，对学生的思维发展能力没有起到帮助性。

　　5.2 缺乏“基本活动经验”与“基本思想”的能力培养

　　数学课程标准在总体目标中曾提出，学生经历并通过义务教育数学学习阶段，能提前适应社会在发展中所必须要了解掌握的数学“基本知识”、“基本技能”、“基本活动经验”和“基本思想”。如今在“双基”的基础上增加了俩基，即“基本数学思想方法”和“基本数学活动经验”。在各个版本的数学教课书都能查看到数学思想，但是，在这多年来，小学数学只存在基础知识与基础技能的培养，基础知识与基础技能和思想经验相比较，前者更容易去进行实行与评价。教师喜欢实行数学教学中的精讲多练，往往都把概念公式等等知识先一股脑传授给学生，然后以考试要求做为对比，进行大量地考试训练，尽管这种做法能把学生的分数提高，但是对学生的学习兴趣和数学思维发展并没有起到推动的实质性作用，同时，教材都是以静态的方式展示给学生看、老师教学时间的限定、老师教学目标不够明确等等因素，让数学思想教学显得势单力薄。而数学的活动经验是老师没办法传授给学生的，只能让学生在“做”中进行积累。尽管当前有许多教师也强调注重教学活动设计，但是往往内容都比较单调乏味，不够灵活，导致学生并没有积极且合理高效的参与到活动教学过程中。

　　5.3 缺少“策略生成”和“活动归纳”的总结

　　尽管课程标准已经提出课程教学要进行“四基”，但是在一些一线城市教学依然存在只注重学生的知识技能，忽视学生的思维发展和缺乏活动经验的累积。积极响应演绎活动，却不够重视活动的归纳。俗话说，教育过程的内在是生成性，它是对教育产生一种不确定性。而学习的生成心理过程会有四个阶段，即转换、社会化、外显化和内化吸收；加上每个学生在兴趣爱好、思维方式以及学习基础都不一样，在对个人的知识构架和社会认知过程中，会形成不一样的个人需求，所以，一刀切再齐步走的教学方式已经跟不上时代的步伐，而当前的课堂教学策略也不能适应学生个体之间的学习差异。

　　6 小学数学智慧课堂的教学实践应用思考

　　小学数学智慧课堂的教学实践应用应该更多结合智慧环境、教学设计、情境创设等等环节展开，全面分析小学数学智慧课堂的教学实践应用过程。

　　6.1 结合智慧环境创设的小学数学智慧课堂教学实践案例设计

　　在苏教版小学数学三年级下册《数学广角——搭配》一课教学中，教师就为学生展示了组合数学的基础知识内容，结合智慧课堂上的生成性教学模型进行教学内容弹性预设，并创设情境、最后反思提升。结合这3点，下文针对《数学广角——搭配》这一课展开教学设计。在情境创设环节，教师就设计了“研学旅行”情境，特意引出“搭配”主题，并同时为学生分组，在小组合作过程中提供三组待选搭配，并师生共同讨论选择一组“搭配”教学内容分享结果，通过小组合作讨论与自主独立思考两种形式解读数学广角中的不同搭配方法，为学生讲解全班同学不同的搭配过程与搭配方法，同时与学生讨论不同搭配的合理性问题。在反思提升环节，教师则引导学生深入探究并尝试用“搭配”解决存在于日常生活中的生活问题，结合学生学习情况与知识能力为学生提供分层练习项目。例如第一层次为基础题目，第二层次为提升题目，教师会根据学生习题解答过程的所有信息、答案内容反馈来判断他们的学习状况，并随时调整教学内容与小组合作讨论内容，与学生共同讨论“搭配”与学生日常生活中的各种联系。最后，教师会要求学生自主学习并总结得出日常生活中的各种数学搭配方法，同时为学生提出3部分总结方向生成性内容：第一部分是基于课堂测试维度提出的，它希望学生能够在不同情境下合理运用不同搭配方法，并能够相对轻松的解决分层测试题目；第二部分是基于学生作品维度提出的，它希望学生在小组合作过程中能够任意选择搭配问题，并采用正确的搭配方法加以解答；第三部分是基于学生观点维度提出的，它鼓励学生学习后在交流分享评价中明确搭配的运用方法，并总结搭配步骤，最后分享收获学习成果。

　　6.2 结合创新设计的小学数学智慧课堂教学实践案例设计

　　具体来讲，教师需要做到对数学符号的合理化简化，保证其满足解题条件，充分展示“符号化”数学课堂的趣味性优势。比如说，教师就可以利用数学符号内容来轻松表示数学应用题这种的某些变量。在苏教版小学数学五年级上册的《简易方程》教学中，教师就希望通过展示各种方程变量关系来全面构建课堂智慧化教学设计，将本来复杂的应用题目简单化，并符合利用符号解决问题的数学教学要求。“10只杯子的水能倒满4大碗，2 个热水瓶的水能倒满 6 只杯子，倒满 4 大碗水需要多少热水瓶的水？”这一应用题中的逻辑条件相对复杂难懂，如果学生不开动脑筋，无法发现题目中的定量条件就不能解决问题。实际上在这道题目中是存在 3 个定量的，教师要用不同符号代表水杯、大碗和热水瓶。再思考如何结合题目已知条件列出算式，满足等量代换关系，完成解题过程。

　　7 总结

　　人工智能流入智慧课堂，必定会给小数数学的教学带来新生机，与此同时，不可避免的，各种问题也会由此浮现。例如技术支持是否是强有力的、智慧课堂教学模式的发展阶段是怎样划分的、众多人工智能产品是否能够真正辅助教学等。因此，小学数学智慧课堂教学的意义非凡，却也任重而道远，需要每一个你我的共同努力，也需要在小学教育中建构一个动态生成的智慧教育管理机制。但相信在不久的将来，人工智能的智慧课堂一定可以焕发出夺目的光彩。对小学数学智慧教学模型研究进行了深度探析，并且在教学的实施过程提出几点建议，以便为以后的智慧教学呈现更清晰的学习目标、更加的合理化和多样灵活化。对学生的数学思想和活动经验积累打下良好基础，进一步提升学生的发现和提出问题能力。

　　本文是江苏省宿迁市教育学会“十四五”规划 2021 年度立项课题《核心素养引领下的小学数学智慧教学策略研究》的研究成果，课题批准文号：XHLX2021-136。

　　（作者单位：江苏省宿迁市泗洪县梅花中心小学）