核心素养时代数智化德育课堂的“温度”与“精度”
张锋
苏州工业园区东沙湖小学
教育是国之大计、党之大计。《义务教育数学课程标准(2022 年版)》明确将“三会”作为核心素养的核心内涵,同时强调“要将德育融入数学教学全过程”。新课标的要求,揭示了小学数学教育的双重属性,即既要坚守数学学科的科学性,又要彰显教育的人文性,以实现学生人文素养及数学核心素养的一体化发展。而随着时代的高速发展,数智化技术强势崛起,并以其强大的教学功能及丰富的教学资源,为小学数学德育的“双重属性”落地提供了机遇。一方面,大数据、人工智能等技术赋予德育“精度”,基于智能终端采集学生课堂互动数据,可精准识别学生在德育维度的发展状态,为个性化德育引导提供科学依据;另一方面,虚拟现实、互动白板等工具丰富了德育“温度”的传递方式,使学生得以在沉浸式、动态化的情境体验中直观感受数学家精神,塑造价值观念。
一、AI 学情分析锚定德育“精度”,人文情境注入“温度”
数智化德育课堂首先需精准把握学生德育发展现状,尤其避免“大水漫灌” 式德育,以游离于学生个性化需求的形式展开德育,导致德育“精度”失真。AI 作为当前持续火热的前沿技术,具备强大的数据分析及整合能力,可通过采集学生课堂互动数据,构建多维度德育素养模型,精准识别学生在“合作意识”“坚持精神”“责任担当”等方面的优势与短板,为个性化德育引导提供科学依据。而为单纯的AI 数据定位易显冰冷,这时候再融入人文情境设计,将抽象的德育目标转化为学生可感知的生活场景或历史故事,通过情感共鸣传递德育“温度”,使德育既有“精度”又有“温度”,保障小学数学德育人文性与科学性的平衡
以小学数学三年级上册“两、三位数乘一位数”教学为例,课前,教师借助AI 学情系统全面分析学生过往数据,发现小组合作中一位同学发言频率仅为班级平均水平的 40% ,解题时因怕出错常中途放弃,AI 判定其“合作意识薄弱”“抗挫折能力待提升”,将其列为德育重点关注对象。课堂上,教师先借助AI 推送的个性化练习题,针对该学生的计算易错点进行针对性训练,同时利用希沃白板创设“古代工匠合作造桥”的人文情境,以视频的形式呈现古代造桥现场,让学生直观看到工匠们分工合作,面对木料尺寸不符的问题,反复调整计算方案不放弃,最终建成桥梁的过程。情境结束后,AI 自动将该学生与其他同学分为 3 人小组,并分配“造桥材料计算”任务,如“现分别有5 米和7 米长的木料,造桥需 23 根5 米木料,47 根7 米木料,所用木料一共多少米”。任务探究期间,AI 实时监测小组互动数据,并生成德育发展报告,详细显示该学生经过调整后的小组发言次数、任务完成情况,教师结合报告并凭借自身的教学经验,在后续课堂中持续为其设计类似人文情境与精准任务,以针对性消除其学习痛点,逐步提升其合作意识与抗挫折能力,真正达成人文性与科学性统一的效果。
二、VR 还原数学史场景传递“温度”,数据追踪记录德育“精度”
数学史蕴含着丰富的德育资源,有数学家的执着精神,也有古代数学成就中的爱国情怀,是传递德育“温度”的绝佳载体。而 VR 技术作为一种三维建模技术,可有效打破时空限制,将抽象的数学史转化为沉浸式场景,让学生“亲历” 数学发展过程,直观感受其中的精神内涵,激发情感认同;同时,在此期间引入数据追踪手段,利用数智化工具记录学生在场景中的互动行为,量化分析其德育认知与情感的变化,实时了解学生的德育情况,实现“精度”把控,教师再据此针对性调整后续教学,让文化浸润的“温度”也有精准的“精度”支撑。
以小学数学五年级下册“圆”中“圆的周长”的教学为例,“圆”这一章节蕴含了众多的德育点位,教材中也提及了“祖冲之计算圆周率”的知识点,因而教师可利用 VR 技术,还原“祖冲之在南朝研究圆周率”的场景,学生只需佩戴 VR 设备,便能“走进”祖冲之的书房,看到桌上堆满算筹祖冲之反复摆放算筹计算的场景,直观领悟其即使面对多次计算结果差异,仍坚持调整方法的坚韧精神。同时,系统自动播放旁白介绍:“祖冲之的成果比欧洲早 1000 多年,是中国古代数学的伟大成就”,使之在沉浸式体验中产生强烈的民族自豪感和文化自信心。整个体验过程中,嵌入 VR 的数智化系统实时记录学生行为数据,全面学生观察祖冲之计算过程的停留时长、是否主动点击场景中的“算筹互动”按钮、是否在体验后即时反馈,直观反映其专注度、探索欲,并生成德育数据报告。针对少数反馈平淡的学生,教师在后续“圆的面积”教学中,再次推送 VR 场景片段,新增“让学生帮祖冲之验证某组计算结果”的互动环节,经过针对性调节与优化,学生二次体验后情感反馈积极性显著提升,德育“温度”传递与“精度” 追踪的有效衔接得以顺利达成。
三、数智化生活任务承载“温度”,分层指导保障“精度”
德育的“温度”源于生活,源于生活中的各类场景,将数学知识与生活中的责任担当场景结合,设计数智化生活任务,可让学生在解决实际问题中感知德育价值,避免德育脱离生活。但由于学生受教环境、基础认知的差异性,学生德育认知与实践能力也存在明显差异,若按照“一刀切”的形式展开教学,必然会导致德育失去“精度”,造成两极分化现象。因而在设计生活化任务的同时,也应借助数智化工具实施分层指导,即根据学生能力水平推送不同难度的生活任务,确保每个学生都能在“最近发展区”内提升德育素养。
以小学数学四年级上册“条形统计图”单元为例,教师可聚焦于“校园爱心义卖筹备”这一数智化生活任务承载“温度”,同时以分层指导保障“精度”。具体教学中,借助数智化互动课件,展示“为山区儿童募集文具”的生活视频,展示“班级捐赠文具种类、义卖定价、规划摊位收支”等真实情境,让数智化工具既成为传递爱心的载体。紧接着,利用数智化学习平台,分别设计三层任务活动。基础层任务聚焦“用四则运算计算单类文具定价(如30块橡皮卖 60 元,单价多少)”,平台推送分步计算动画与错题解析;提升层着眼于“用条形统计图统计 3 类文具捐赠数量”,教师提供可拖拽数据生成图表的交互模板,自动标注易错数据点;拓展层聚焦“结合统计结果设计义卖套餐优化方案”,推送成本核算微课与创意套餐案例。教师以巡视及平台数据追踪的形式,实时抓取各层任务完成数据,并实时为学生提供精准指导,让数智化既以生活任务传递人文温度,又以精准分层落实知识与德育目标,有效实现人文性与科学性的平衡。
结语
核心素养时代数智化德育课堂“温度”与“精度”的统一,既是对新课标的有益探索,也是对贯彻落实立德树人目标的积极实践。面对新时代的冲击及民族复兴大潮的兴起,培育道德素养、核心素养及知识素养兼具的综合型人才日益迫切,小学数学教师唯有不忘初心,深刻意识到课程所承载的育人使命,并加大对数智化技术的应用,实现技术在人文教育中的精准赋能,方能构建出集人文性与科学性一体的既有“温度”又有“精度”的一体化高质量教学模式,为学生的综合及终身化发展架桥铺路。
参考文献
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