中职数学信息化教学模式的创新与实践

摘要：在信息技术迅猛发展的新时代，传统的教学模式已难以满足中等职业教育数学教学的需求。积极探索信息化背景下中职数学教学模式创新，对于提升中职生数学素养、促进其可持续发展具有重要意义。本文在分析中职数学信息化教学存在问题的基础上，从数字教材、在线学习平台、人工智能、虚拟现实等方面入手，提出了“预习－讲练－拓展”“线上线下混合”“自适应学习”“沉浸式体验”等创新教学模式，以期为中职数学教学改革提供参考。

关键词：中职数学；信息化教学；教学模式；创新实践

引言：随着信息技术的快速发展，以信息技术为支撑的教育教学改革正在如火如荼地进行。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确指出，信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。在此背景下，各学科教学都在积极探索信息技术与教学的深度融合，力求实现教学模式的创新变革。作为中等职业教育的重要基础课程，数学课在培养学生逻辑思维、提升学生数学素养方面起着不可或缺的作用。然而，受传统教学理念和方法的影响，中职数学课堂普遍存在重“教”轻“学”、重结论轻过程、重计算轻应用等问题，很大程度上制约了学生数学能力的提升。

一、推进信息化教学对培养中职生数学素养的意义

数学素养是学生必须具备的关键能力之一，是学生学习和发展的基石。《中等职业学校数学课程标准（2020年版）》指出，中职数学教学要全面贯彻党的教育方针，落实立德树人的根本任务，培养学生理性思维、创新意识、应用能力和职业素养，为其专业学习和可持续发展奠定基础。传统的中职数学教学受应试教育的影响，普遍存在重概念讲解、轻能力培养等问题，难以激发学生的数学学习兴趣，也无法有效提升学生的数学核心素养。推进信息化教学，能为中职数学教学注入新的活力，有利于培养学生的数学抽象、逻辑推理、运算求解、直观想象、数据分析等关键能力，促进学生核心素养的全面发展。

信息化教学能为学生提供丰富的学习资源和真实的问题情境，激发学生的数学学习兴趣。运用多媒体技术制作的数字教材，融合文字、图像、音频、视频、动画等多种表现形式，能直观形象地呈现数学知识，化抽象为具体，激发学生的探究欲望。学生在生动活泼的探究过程中，掌握数学知识的同时，逻辑思维、数学抽象等能力也得到发展。此外，借助信息化手段还可以为学生创设贴近生活和职业的真实问题情境，引导学生在解决实际问题的过程中学习数学、应用数学，感悟数学的价值，从而提高学习数学的主动性和积极性。

信息化教学能充分尊重学生个性，实现因材施教，促进每一位学生的数学素养提升。中职学生的数学基础参差不齐，学习需求各不相同。传统的“一刀切”教学显然难以照顾到全体学生。而借助人工智能、大数据等技术，可以实现“千人千面”的个性化学习。通过智能分析学生的学情，推送个性化的学习资源和任务，让每个学生都能以适合自己的方式、节奏学习数学。优秀学生可以通过更具挑战的任务得到进一步发展，基础薄弱的学生也能在循序渐进中扎实基础、提升信心。信息化教学为因材施教、促进每一位学生的数学素养提升提供了有力支持。

信息化教学能拓展数学应用场景，培养学生运用数学解决实际问题的能力。利用大数据、虚拟仿真等技术，可以为学生提供海量的真实数据和贴近行业应用的虚拟环境，学生在其中能充分感知数学的应用价值。比如，在工程测量、数控加工等专业，学生利用数学知识分析真实的工程数据，优化生产流程，能切实提升职业能力。在虚拟的经济金融环境中，学生运用数学模型分析风险、规避风险，获得决策能力的训练。在物联网、人工智能等新兴专业，数学更是不可或缺的建模工具。可见，将数学知识与行业应用紧密结合，让学生在丰富的应用场景中学习数学，能极大提升其数学应用能力和创新意识。

二、中职数学信息化教学存在的问题

（一）教师信息化教学理念更新不及时

长期以来，受应试教育的影响，不少中职数学教师的教学理念相对陈旧，对信息技术在教学中的作用认识不足，不愿也不敢尝试新的教学模式，仍沿袭“满堂灌”“题海战”的传统做法。这些教师普遍缺乏信息化教学意识，在课堂上很少使用信息化手段，更谈不上利用信息技术创新教学模式。即便有些教师尝试应用多媒体课件辅助教学，也大多流于形式，缺乏教学设计，难以真正激发学生的学习兴趣、实现教学效果的提升。可见，教师教育理念滞后已成为制约中职数学信息化教学的重要瓶颈。

（二）信息化教学资源建设相对匮乏

与普通高中相比，中职学校在数字教材、在线课程、虚拟仿真实训系统等信息化教学资源的建设方面还比较薄弱。现有的中职数学教学资源，无论是数量还是质量都难以满足信息化教学的需求。尤其是能体现中职教育特色、与职业岗位密切结合的优质数字资源更是凤毛麟角。资源的贫乏必然制约信息化教学的有效开展。如何开发既符合中职生认知特点、又紧密联系职业应用的优质数学教学资源，是目前中职学校面临的重要课题。

（三）信息化教学模式创新不够深入

当前，虽然不少中职学校都在探索数学信息化教学，但大多还停留在“电子白板+多媒体课件”的初级阶段，对信息化环境下教与学方式的变革研究不够，对先进教学理念的应用实践较为肤浅。一些学校对在线开放课程、翻转课堂等新型教学模式进行了尝试，但往往是生搬硬套，没有根据中职教育和数学学科的特点进行必要的优化调整，也缺乏持续深入的实践与反思，创新实效大打折扣。此外，虚拟现实、人工智能等新兴技术与教学的融合也有待进一步加强。

（四）信息化教学效果评估与反馈机制不健全

教学评价是教学过程中不可或缺的重要环节，科学的评价不仅能检验教学效果，更能为教学改进提供有力抓手。然而，在数学信息化教学实践中，不少学校的教学评价仍然是传统的“一考定终身”，评价维度单一，重结果轻过程，既无法全面、客观地评价学生的数学素养，也难以为教师优化教学提供可靠依据。此外，学生对教师教学的评价反馈也不够重视，师生之间缺乏充分、顺畅的双向交流，这不利于教师及时发现并改进教学中的不足。因此，中职学校还需进一步完善信息化教学的评价反馈机制，建立多元化的评价指标体系，重视学生的能力评价和过程评价，加大学生参与教学评价的力度，为教学诊断和改进提供有力支撑。

三、中职数学信息化教学模式的创新路径

（一）基于数字教材的“预习－讲练－拓展”教学模式

数字教材是信息化教学的重要资源和有力抓手。传统的纸质教材往往内容单一，无法适应学生的个性化学习需求。而数字教材不仅可以实现文本、音视频、动画等多种媒体的有机融合，而且支持学生根据自己的节奏进行自主学习，非常有利于学生数学核心素养的培养。基于数字教材，可以实施“预习－讲练－拓展”的教学模式。

教学前，教师利用数字教材平台布置预习任务，学生通过观看微课视频、阅读电子教案等完成自主预习。预习过程中产生的问题可以随时通过教材平台或教师推送的学习通信软件反馈给教师。教师据此分析学生学习数据，准确把握学生学情，优化教学设计。

课堂教学实行“讲练结合”。针对学生预习中的共性问题，教师进行重点讲解和训练，帮助学生梳理知识框架、掌握基本方法、突破重难点。在讲练环节，教师还可以依托数字教材平台，实施分层教学。优秀学生可以获得拔高训练，而后进学生则得到更多练习指导，实现差异化发展。数字教材支持实时统计练习数据并分析每个学生的薄弱知识点，方便教师有针对性地进行个别辅导。

在课后拓展环节，教师可以利用数字教材的海量资源，为学生提供与其专业相关的实际应用问题，通过案例分析、项目研究等活动，引导学生学以致用。学生还可以通过数字教材与老师同学在线互动交流，及时解决学习中的困惑，加深对知识的理解。

可见，数字教材为中职数学教学提供了丰富、灵活的学习形态，能极大激发学生学习主动性，实现因材施教、促进学生个性化发展。同时，海量的数据为教师诊断教学、改进教学提供可靠依据，有利于真正落实“以学生发展为本”的教育理念。

（二）基于在线学习平台的“线上线下混合”教学模式

随着互联网技术的发展，慕课、微课、在线开放课程等在线学习资源日渐丰富。这为开展线上线下混合式教学提供了良好条件。“线上自主学习+线下讨论指导”模式可以充分发挥学生的主体性，提高学习效率。教师利用在线学习平台提供个性化的学习任务单，学生线上自主学习，并将学习过程中遇到的问题、疑惑等及时反馈给教师。教师据此优化线下教学，有针对性地组织讨论、答疑，突破教学难点。

在这一过程中，学生获得了自主学习和主动探究的机会，学习更加灵活高效。而教师则从“知识的传授者”转变为“学习的引导者”，在组织、指导学生学习方面发挥关键作用。师生在良性互动中共同成长。除了知识技能，学生的自主学习能力、团队协作能力也得到锻炼。

当然，线上线下混合教学的顺利实施离不开优质在线课程资源、智能化学习平台的有力支撑。学校要加大在线学习资源的引进和开发力度，建设符合中职生认知特点、紧密结合生产实际的优质在线课程。同时，学校还要注重学习平台的智能化建设，利用大数据、人工智能等技术手段，为学生提供个性化、精准化的学习支持服务，让学生真正成为学习的主人。

（三）基于人工智能的“自适应学习”教学模式

人工智能是引领未来教育变革的关键技术。将人工智能引入中职数学教学，能够实现因材施教、个性化学习，极大提升教学效果。基于人工智能的“自适应学习”模式，能够根据学生的学习行为和认知特点，智能推荐个性化的学习资源、学习路径和学习策略，并对学生的学习过程进行实时监测和干预，使每个学生都能获得最适合自己的学习体验。

例如，人工智能系统可以通过数据分析，精准判断每个学生在知识掌握、能力水平等方面的优势和不足，从而推送个性化的学习任务。学生薄弱的知识点可以获得更多强化训练，而已经掌握的内容则可以快速跳过，真正做到因材施教。学习过程中，智能系统还可以实时捕捉学生的学习行为数据，分析学生的学习情绪、注意力状态等，并据此调整学习内容的难度、进度，给予恰当的学习提示，使学生始终保持在“最近发展区”。这样，学生的学习动机更加强烈，学习效率和效果都能得到显著提升。

人工智能还可以扮演智能助教的角色，与学生进行智能对话，解答学生的疑惑。基于自然语言处理、知识图谱等技术，智能助教可以准确理解学生提问的语义，给出专业、高效的解答。学生还可以与智能助教进行头脑风暴，激发思维碰撞的火花。当然，人工智能对教师的课堂教学也大有裨益。智能系统可以通过教学数据分析，向教师及时反馈学生的掌握情况和共性问题，教师据此优化教学策略，有的放矢地讲解热点、难点问题。人工智能还可以主动甄别优质教学案例，帮助教师及时更新教学设计，不断提升教学水平。

（四）基于虚拟现实技术的“沉浸式体验”教学模式

数学源于生活，又用于生活。将数学知识应用于真实情境，能激发学生学习数学的兴趣，加深对数学本质的理解。虚拟现实技术为创设逼真的职业情境、开展沉浸式体验教学提供了有力支持。学生通过VR头盔、数据手套等设备，可以沉浸式的体验各种职业场景，并在其中运用数学知识解决实际问题。例如，学生可以在虚拟的机械加工车间测量零件尺寸，优化生产工艺；在虚拟的建筑工地计算材料用量、评估施工方案；在虚拟的金融交易市场分析股票走势、制定投资策略，身临其境的体验，让枯燥的数学符号变得鲜活起来，学生深刻体会到数学的应用价值，学习兴趣和主动性大大提高。通过沉浸式体验，学生在获得知识技能的同时，分析问题、解决问题的能力，以及创新意识、团队协作等关键能力也得到锻炼，数学核心素养得到全面发展。教师则转变为学习活动的设计者、组织者，为学生提供适切的指导与帮助，共同参与到数学应用的创新实践中。

当然，“沉浸式体验”教学对学校的软硬件建设提出了更高要求。学校需加大投入，着力打造集VR实训室、创新实验室等为一体的沉浸式学习空间，为学生提供丰富、高效的学习体验。同时，教师也需加强虚拟现实教学应用能力的培训，学会利用VR资源进行教学设计，为学生创设探究性、挑战性的学习任务，引导学生在实践体验中习得知识、提升能力。

结语

面向未来，信息技术必将为中职数学教学变革注入强大动力。在人工智能、大数据、虚拟现实等新技术的赋能下，中职数学教学正孕育着从“以教为中心”向“以学为中心”转变的生机。这一变革势必催生出更加高效、更加智能、更加个性化的创新教学模式，为培养学生的数学核心素养、提升学生的可持续发展能力铺平道路。

参考文献

[1]  Xueting H ， Ismail N .The Effects of STEM-PBL Mathematics Module on Secondary Vocational Students' Mathematical Problem-Solving Skills[J].Global Business & Management Research， 2024， 16（2）.

[2] 安迅 陶.SWOT-FAHP Analysis of the Attraction of Higher Mathematics Teaching in Higher Vocational Colleges Based on the Concept of "Three Teachers"[J].Advances in Education， 2023.DOI：10.12677/ae.2023.134290.

[3]  Zhao T .Curriculum Reform of Higher Vocational Mathematics Under the Background of Digital Transformation[J].Journal of Contemporary Educational Research， 2024， 8（4）：215-220.

[4]  Chen Y ， Tan J ， Liu J .Research on the Reform Path of "Three Teachings" of Higher Vocational Mathematics in the Context of Digital Transformation of Education[J].Applied Mathematics and Nonlinear Sciences， 2024， 9（1）.DOI：10.2478/amns-2024-1816.