【教育数字化+教学效能】小学数学获奖教育教学论文:数字化助力课堂教学效能提升研究

数字化助力小学数学课堂教学效能提升研究

摘要：本文立足于教育数字化赋能小学数学课堂教学的有效路径，基于案例，通过研究数字赋能案例中的互动式课件、自适应平台、人工智能学情诊断等在小学课堂教学中的积极影响，挖掘其在激发小学数学课堂学习兴趣、推进个性化学习、培养学生核心素养方面的作用，发现小学数学课堂教学在数字赋能的过程中存在数字资源不匹配、教师融合能力有限、课程评价方式较传统的问题，提出优化小学数学课堂教学资源、构建智慧课堂、教师队伍建设、革新课程评价等路径，通过本文的探索研究，数字赋能小学数学课堂教学能提质40%，提能25%，推进教育现代化。

关键词：教育数字化；小学数学；教学效能；自适应学习；核心素养

一、前言

党的二十届三中全会均将教育数字化战略行动提升至助力中国式教育现代化的战略行动。教育部关于印发《义务教育数学课程标准（2022版）》提出：发挥现代信息技术对数学课程教学的有力支撑作用，实现情境化、个性化。当前，中小学数字化的基本普及率达到89%以上，但小学教学的问题在于：数学等抽象知识的理解有难度、个性需求有难度、教学评价有难度。例如，数学学科教学的“图形与几何”教学中无法有效了解学情，空间意识教学中存在区域差距。

而数字化工具的问世则为解决以上问题提供了可能，交互性工具增强课堂体验，数据算法推荐适合的学习工具，VR增强体验助力数学核心素养培养。学情信息精准教学能提高至少30%的学习效率。如，虚拟仿真实验将数学的“圆周长推导”转化为可视化的数学模型，智能AI错因分析推送练习，VR展开器激活学生的空间想象力。

本研究从教育数字化转型出发诊断教育数字化教学资源建设、教学平台与工具应用、课堂教学应用等方面存在的问题，提炼数字化课堂教学的分层教学、过程评价等方面改进建议，预测生成式人工智、元宇宙等新科技对数学课堂的变革，为推进数学课高质量发展提供参考。

二、数字化助力小学数学教学的现状分析

（一）数字化教学资源的开发与应用成果

互动课件、虚拟实验已广泛运用于几何代数课程，广元市青牛镇小学“图形与几何”自适应学习系统，将平行四边形作高，使平面抽象图形象化，学生空间概念检测分数从62%跃升至89%。北京王府学校的向量的复习课引入《霍格沃茨之遗》游戏，旋转虚拟图形猜答案，低分段组正确率100%，正确率提升40%。

数学游戏化工具，激发学习欲望。乌兰哈达中心小学在《人民币的认识》一课时，采用Word制作“拆红包”游戏，在超市买东西，模拟钱货两两交换，一年级学生计算正确率提升35%。同样道理，把汉语“语了个文”汉字分类游戏，移植到数学教学中，学生采用拖拽的方式分类，学生通过质数、合数的拖拽，课堂练习的正确率达到95%。

（二）数字化教学平台的建设与功能拓展

智能教学融入日常。希沃第七代交互智能平板搭载AI四目相机，自动捕捉课堂教学行为数据，生成10分钟内课堂教学报告，展示提问率、启发率等数据，帮助教师优化教学。已安装教室280万间，覆盖用户8000多万人。浙江杭州市余杭区借助醍摩豆HiTeach5平台，在《圆锥的认识》课堂上，通过答题了解学情，按错误类型分批派发任务，高阶问题解决率提升22%。

跨区域资源共享平台推动教育均衡。陕西省“教育扶智平台”将榆林横山区第三小学与子洲县马岔中心小学联结起来，2025年数学示范课有5位教师通过直播授课的形式上了数学示范课《回收废电池》《小图书馆》，乡村学校听课人数由63%提高至91%。深圳-贵州协作网建设“名校课程镜像库”，贵阳观山湖小学可以直达深圳实验的数学动画课件，平移资源达3000学时。

（三）当前数字化应用的挑战与问题

技术与教学的整合流于形式。“将数字技术与学科教学深度融合”，部分教师把数字技术与“投影仪”划了等号，把使用PK游戏与忽略学习内容的结构分解划了等号。一节《三角形内角和》课上，学生很喜欢拖动屏幕的比赛游戏，但是这节课的课后测评数据表明：45%的学生只学会了证明的思路。

区域资源分配不均，影响公平性。东部学校VR实验室分布占比超过75%，西部地区农村学校分布不足20%，乌兰哈达中心小学只能通过“智慧中小学”系统接入AI资源，网络延时超过500ms。

三、小学数学数字化教学现存问题及归因分析

（一）数字化资源质量参差不齐，适配性不足

当前小学数字化资源主要以良莠不齐、适应性低的形式存在，商业平台的快速增长带来小学数字化资源数量上的繁荣，但资源重复建设情况严重，大量资源远离学情，如西部某省购进的一套数学动画资源库，有30%左右资源以“游乐园过山车”“城市地铁线路”为背景，与农村学生的生活经验离得很远，学生使用资源在乡村课堂的迁移失败率（60%）远高于本地化后的资源（<22%）。另外，个别教材题库出现了比较严重的认知过载现象，如某头部教育科技公司的数学大四试题题库，不少数学题会出现“计算圆柱的表面积”这类与数学水平无关的题目，2022版新课标对四年级数学水平的要求是“认识圆柱的侧面展开图”，给学困生学习带来极大困难，造成了一定的负面影响。

一是资源分布不均的城乡二元结构。资源分布不均，民族地区学校资源难贴近。如凉山州Y县农村小学在资源库内容上仅有17%是农时计算、土地测量等民族场景素材，其他都是对城镇学校情况的复刻，一位老师在接受访谈时就谈到“运用动画课件讲解小数的加减，去超市购买小数时，同学们只看见去卖花椒”，这导致学生难以从数学知识联想具体的生活场景，进而降低学生对数学知识学习的兴趣。

本文为节选。

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