人机交互视域下电子白板课堂循证系统在小学数学教学中的应用研究

一、引言

小学数学作为逻辑思维启蒙的核心学科，其知识的抽象性与小学生具象思维为主的认知特点形成天然矛盾。传统教学已难以适配新时代教育需求。随着《义务教育数学课程标准（2022 年版）》提出“利用信息技术优化教学过程，促进学生自主学习”的要求，人机交互技术逐渐成为突破教学瓶颈的关键手段 。

电子白板课堂循证系统整合了交互式电子白板的直观性与循证教学的科学性。该系统通过教师端与学生端的实时交互，实现教学数据的动态采集、分析与应用，构建“数据驱动—精准施策—效果反馈”的闭环教学模式。

二、电子白板课堂循证系统的核心功能与人机交互优势

（一）实时化教学数据采集，实现学情动态感知

系统通过电子白板触控交互、学生端答题器或平板联动等方式，实时捕捉教学全流程数据。在新知讲授环节，可采集学生对重点问题的响应速度、举手频次；在练习巩固环节，能精准记录每道习题的答题正确率、错误类型分布、个体答题时长等数据。这种多模态数据采集方式突破了传统单一输入的局限，实现了对学习过程的全面感知。为教师动态把握学生认知状态提供了客观依据。

（二）可视化学情分析呈现，支撑精准教学决策

系统将采集的原始数据通过柱状图、折线图、热力图等可视化形式呈现在电子白板上，教师可直观掌握班级整体的知识掌握度、个体学习差异及教学薄弱环节。这种可视化分析降低了教师数据解读难度，让教学决策从“凭感觉”转向“靠数据”，契合循证教学“基于证据决策”的核心要义。

（三）个性化循证反馈推送，优化学习体验效果

基于学情分析结果，系统可自动生成个性化教学反馈。对知识掌握薄弱的学生，推送基础巩固类习题与微课讲解；对学有余力的学生，推荐拓展性思考题。同时，系统支持课堂互动功能，如拖拽式答题、即时投票、分组竞赛等，通过趣味化人机交互激发学生参与热情，实现“双手动起来，思维现出来”的教学效果，契合小学生的学习心理特点。

三、电子白板课堂循证系统在小学数学教学中的应用价值

结合小学数学“数与代数”“图形与几何”“统计与概率”三大知识模块的教学实践，电子白板课堂循证系统的应用价值主要体现在以下四方面。

（一）精准化诊断学情差异，落实分层教学

小学数学教学需兼顾不同认知水平学生的需求，但传统课堂难以实现精准分层。电子白板课堂循证系统通过实时数据采集与分析，能清晰勾勒出学生的个体差异图谱。

（二）动态化优化教学过程，提升课堂效率

传统课堂教学节奏多由教师预设，难以根据学生实时反馈灵活调整。电子白板课堂循证系统构建了“数据反馈—即时调整”的动态教学机制，让教学过程更贴合学生实际。在“三角形的内角和”教学中，预设环节为“猜想—验证—总结”，但系统数据显示，在“猜想”环节有 60% 的学生认为“钝角三角形内角和大于180°”，教师随即调整教学节奏，增加“不同类型三角形剪拼验证”的交互环节，通过电子白板展示学生上传的剪拼成果，组织讨论交流，直至系统数据显示90% 以上学生形成正确认知后，再进入总结环节。

（三）过程化记录学习轨迹，完善评价体系

小学数学评价需兼顾结果与过程，但传统评价多依赖期末测试与作业成绩，忽视学生的学习过程与思维发展。电子白板课堂循证系统可全程记录学生的课堂参与度、答题过程、错误修正轨迹等数据，形成个性化学习档案，这与“教—学—评”一体化评价体系的构建需求高度契合 。

四、应用中的现存问题与优化对策

（一）现存问题

1. 教师操作能力不足：部分中老年教师对系统的数据分析功能与交互设计掌握不熟练，难以充分发挥系统价值，这是白板教学中普遍存在的技术应用瓶颈。

2. 数据应用深度不够：部分教师仅关注正确率等表层数据，忽视对错误类型、思维过程等深层数据的解读，未能真正实现“证据驱动教学”。

（二）优化对策

1. 强化教师专项培训：开展“技术操作+数据解读+教学融合”三位一体培训，通过示范课、校本研修等形式，提升教师的系统应用能力。

2. 构建数据应用范式：教研团队梳理各知识模块的核心数据指标，形成“数据采集—分析—决策”的标准化流程，确保证据应用的科学性。

六、结论

电子白板课堂循证系统通过人机交互技术与循证教学理念的深度融合，为小学数学教学提供了“精准诊断—直观呈现—个性反馈”的解决方案。其在突破抽象知识难点、落实分层教学、优化教学过程、完善评价体系等方面的应用价值，已在教学实践中得到验证，与信息技术赋能小学数学教学的整体发展方向高度契合 。

参考文献

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