教育數字化賦能高職數學生態課堂建構的實踐研究

摘"要：數字化轉型背景下的高職數學生態課堂是在新一代智能技術支持下融合網絡學習空間和智慧教室的智慧學習環境中，教學主體通過教學資源、教學方法、評價與環境相互作用而形成的和諧共生、可持續發展的智慧生態系統。該系統的建構強調課堂要素之間的良性互動，達到教學生態的相對平衡。該文在對數字化轉型視野下五年制高職數學生態課堂建構的內涵詮釋基礎上提出數字化轉型賦能五年制高職數學生態課堂建構的邏輯框架、推進路徑和優化路向。促進教學的變革和創生，最終達到全人教育的目的。

關鍵詞：數字化轉型；高職數學；生態課堂；和諧共生；可持續發展

中圖分類號：G642"""文獻標志碼：A"""""文章編號：2096-000X（2025）S1-0081-05

Abstract：Underthebackgroundofdigitaltransformation，theecologicalclassroomofhighervocationalmathematicsisaharmoniousandsustainableintelligentecosystemformedbytheinteractionbetweenteachingresources，teachingmethods，evaluation，andtheenvironmentinasmartlearningenvironmentthatintegratesonlinelearningspaceandsmartclassroomswiththesupportofnewgenerationintelligenttechnology.Theconstructionofthissystememphasizesthepositiveinteractionbetweenclassroomelements，achievingarelativebalanceintheteachingecosystem.Basedontheinterpretationoftheconnotationofconstructingafive-yearvocationalmathematicsecologicalclassroomundertheperspectiveofdigitaltransformation，thisarticleproposesalogicalframework，promotionpath，andoptimizationdirectionforempoweringtheconstructionofafive-yearvocationalmathematicsstudent-centeredclassroomthroughdigitaltransformation.Thepurposeofthestudyistopromotethetransformationandcreationofteaching，ultimatelyachievingthegoalofholisticeducation.

Keywords：digitaltransformation;vocationalmathematics;ecologicalclassroom;harmoniouscoexistence;sustainabledevelopment

教育數字化轉型是破解教育發展瓶頸問題的必由之路[1]。2023年5月29日，習近平總書記主持中央政治局第五次集體學習并發表重要講話：教育數字化是我國開辟教育發展新賽道和塑造教育發展新優勢的重要突破口。進一步推進數字教育，為個性化學習、終身學習、擴大優質教育資源覆蓋面和教育現代化提供有效支撐[2]。職業教育數字化轉型不是單純的技術改造，而是利用數字技術構建職業教育新生態，是一種范式的轉變與躍遷[3]。五年制高職數學生態課堂是五年制高職數學課堂生態的理想狀態與應然狀態。五年制高職學生一方面具有自我認同感、自制力和學習動力不足、學習成績欠佳等特點，另一方面，教師主導與學生主體作用沒有得到充分發揮，教師、學生、教學資源和教學環境等沒有真正在自由、民主、平等、和諧的環境中達到動態平衡[4]。因此，進行數字化轉型背景下的五年制高職數學生態課堂的實踐研究具有重要的現實意義。本文以五年制高職數學簡單幾何體為例，依托現代農業裝備應用技術二年級學生開展教學實踐研究。

一"教育數字化賦能五年制高職數學生態課堂建構的內涵詮釋

（一）"數字技術驅動生態課堂的教學模式變革

數字技術驅動生態課堂教學更加關注學生學習過程[5]，創設基于工作過程導向的真實情境，促進學生進行自主、合作探究學習。推動大單元教學，積極開展主題化、項目式學習等綜合性教學活動，促進學生對知識間的關聯性學習，實現知識結構化建構。設計體現結構化特征的課程內容。突出課程內容的職業性、時代性和典范性，加強課程內容整合與教學組織形式多樣化。

（二）"虛實融合教學空間成為生態課堂新環境

數字化轉型推動教學空間的數字化發展[6]。虛實融合教學空間成為生態課堂新環境[7]。數字教學空間與物理教學空間一體化設計正成為常態，有效支撐小組合作的探究學習空間、虛實融合的合作學習空間、虛實融合的交互學習空間和虛實融合的智能教學空間逐步普及。

（三）"數字技術豐富了生態課堂數字教學資源

數字技術使得我們的教育資源更加豐富。包含知識類資源，如視音頻資源、動畫、圖像和教學案例等以傳遞知識為主要功能的資源；工具類資源，如思維導圖、問卷星、共享協作文檔和學科工具軟件等支撐交互體驗、教學評價等。虛擬交互類資源，如大數據與虛擬現實技術等支撐交互操作、體驗學習、探究性學習，伴隨性學習行為、學習質量數據采集分析服務的虛擬實驗室、虛擬科技館、AR教材和數字教材等；智能虛擬類資源如智能教師、智能學伴等。

（四）"數字技術賦能生態課堂教學評價多元化

教學過程數據賦能教學評價，使得學習數據獲得途徑多元化。不僅包括基于作業、作品、在線學習行為等的證據評價，還包括教師、家長、學伴之間和智能代理等運用數字化評價工具進行多主體的協商式評價[8]；以及對學生學習投入、高級思維能力發展、課程學習質量等動態化分析，實現發展水平等增值性評價。推進過程性、增值性、結果性和綜合性評價。

（五）"數字技術重構生態課堂教學關系與流程

隨著課程要素的綜合變化，會形成基于數字環境的在線的學生自主學習、智能學伴與學生依托虛實環境的合作探究學習、線下面對面的教學中的師生關系、智慧教學中的師生關系，這些關系形成的要素一定會推動教學理論、方法、模式的全面創新。

二"教育數字化賦能五年制高職數學生態課堂建構的邏輯框架

（一）"聚焦專業崗位需求，課程模塊化整合

基于夯實基礎、服務專業、培養能力和提升素養的課程定位，構建以核心素養為基礎，數專融通、思政融通、文化融合的植保無人機零部件測繪項目。根據現代農業裝備應用技術專業人才培養方案，結合課程標準要求和學生未來職業崗位需求，將教材基礎模塊下冊的第七單元簡單幾何體和數學文化專題、數學與信息技術專題、數學工具專題、數學與加工制造專題進行整合，整合為“植保無人機零部件測繪和模具制造助力鄉村振興”一項目，“植保無人機零部件認識”“植保無人機零部件模具繪圖”“植保無人機零部件模具計算”三任務的教學內容，將這部分內容編入云教材，并開發出對應的活頁式工作頁。

（二）"分析學生綜合量表，學情精確化評估

通過平臺單元前測、問卷調查、平臺參與度等數字化手段，從知識基礎、認知能力、學習特點和現代農業裝備應用技術專業學生特點四個方面進行精準的學情分析，可知學生較難適應二維到三維的空間跳躍；較難理解公式原理的推導；數學建模能力、數專融通意識有待提升。動態地將學生分為進階型和提升型，實施精準化教學。

（三）"促進學生全面發展，目標精準化定位

確立了知概念、能應用、強素養和融情懷的學習目標，預判了教學重難點。實現知識傳授、能力提高、素養培育和價值塑造。

（四）"遵循學生認知規律，策略有效化構建

為了有效達成學習目標，采用理論數學筑基、數學建模強能和課后拓展踐行三位一體的教學策略。

三"數字化轉型賦能五年制高職數學生態課堂建構的推進路徑

（一）"以學生學習為中心，采取“六融”的雙主教學模式

按照植保無人機金屬連接件輕量化改造這一真實的職場項目，三個典型工作任務的整體構架，三環節六步驟六遞進具體實施，采取線上線下共融、理實相融、師生互融、思政融匯、數專融通和文化融合的“六融”雙主教學模式（圖1）。利用情境教學法，以植保無人機金屬連接件輕量化改造情境引入課題；運用任務驅動法、費曼學習法，自主學習、合作探究，高效促成目標的達成。

（二）"以提升素養為重心，組織“六E遞進”的臨場學習活動

以三視圖為例，闡述測（Examination）、導（Enter）、探（Explore）、練（Exercise）、評（Evaluate）和拓（Expand）“六E遞進”的臨場學習活動[9]的具體實施過程。

1"測——前置研討，知識的初步認識

創設社會臨場感，幫助學生適應學習環境，了解三視圖學習計劃和目標，熟悉GGB軟件操作，師生數學學習共同體積極進行群體內的磨合、調研與學習，建立對三視圖的初步認識。

2"導——文化激趣，學習的火焰激發

將立體幾何數學史、農耕文化、我國自主研發的大疆植保無人機金屬連接件裝配圖紙引入課題，激發學生的學習興趣，增強學生的文化自信和民族自豪感，點燃共同體研討的“火焰”。

3"探——和諧共處，知識的滋潤生長

創設教學臨場感，學習共同體利用GGB軟件和長方體模型進行三視圖原則的研討與合作探究，在研討過程中互助、交流，實現對三視圖原則的建構與理解，讀懂了碳纖維合金連接件裝配圖紙的繪制原理，解決了專業問題，成功突破重點，化解難點；在實操過程中實現知識的滋潤生長。

4"練——交流理解，思想的自由飛翔

在各組研討交流的基礎上，完成平臺在線測驗。開展“課堂小老師”環節，安排學生闡述自己對本節內容的理解，重點與難點的把握，尤其是在學習交流過程中碰到的問題與難處。教師充分尊重每位同學的闡述，幫助他們解決困難，或者為他們解決問題提供一些想法或靈感，其他同學則需要學會傾聽與充分理解。費曼學習法[10]的使用很大程度上為學生群體的交流提供了動力。

5"評——反思評價，價值的生成重構

創設認知臨場感，引導學生總結反思、整合知識、創新應用，同時進行自我反思和評價。鼓勵學生自主表達，在達成三視圖的概念和原則等知識目標的同時，感悟轉化的數學思想方法以及數學在專業生活中的運用。引導學生不僅要學會繪制農機零件的三視圖，更要學會繪制職業發展的三視圖，從主視圖中感悟初心使命，厚植愛農情懷；從俯視圖中，縱觀全局，練就興農本領；從左視圖中并肩齊驅，為國家鄉村振興戰略貢獻青春力量，不負習近平總書記的深情囑托；從而實現價值觀的生成重構。

6"拓——課后拓展，文化的延伸推廣

開展課后延伸活動，布置拓展實踐任務。學生運用所學的三視圖的原則帶知識參與數學社團實踐、社會服務、技能大賽等，遷移知識，提升素養，充分發揮“第二課堂”作用，進而營造良好的校園文化氛圍。

（三）"以學生發展為核心，開展多元多維數字化綜合考核評價

依托泛雅網絡學習平臺對學生行為數據進行全過程動態采集，開展教師評價、學生評價、平臺智評等多元評價主體；知識基礎、理論運用、核心素養和課程思政等多維評價視角。從數學知識階梯式增值、學生參與度增值、數學學科核心素養增值和數學學習效能增值四個方面考核學生的成長增值，關注每位學生的成長增量，教師及時鼓勵或提醒。考評學生各維度提高率，評選最佳進步獎。

基于標準，對學生的學習過程進行評價，主要是學生成績和參與度增值分析；學生參與度增值分析主要使用5分制來進行評價。基于證據，給出數學核心素養發展情況的評價，實行定量評價與定性評價相結合的原則。其中，定性評價是教師使用證據針對每一項素養因子進行定性描述。定量評價同樣也是以5分為基準進行評價。充分發揮評價的診斷、導向、改進、激勵和促進作用。

（四）"以綜合育人為系心，構建四維聯動的課程思政全課堂體系

以數學知識線和專業應用線雙線并進，課程思政和生活思政并駕齊驅，通過浸潤數學文化、傳承紅色基因、弘揚農耕文化、傳遞科學精神、領略數學之美、發展創新思維和弘揚勞動精神，強化課程思政，培養學生德、智、體、美、勞五育并舉，全面發展。構建了文化育人、數專融合、數學素養和立德樹人體系四維聯動的課程思政全課堂體系（圖2）。

1"文化育人體系

由農耕文化引入我國自主研發的植保無人機金屬連接件輕量化改造這一項目，彰顯著中華民族的思想智慧和精神追求，在植保無人機與傳統農業對比中不斷厚植文化自信，增強學生的民族自豪感，堅定大力弘揚農耕文化，持續提升中華文化軟實力，讓農耕文明永葆活力的信心。將中華優秀傳統文化中與立體幾何相關的我國杰出的數學家劉徽、祖沖之、祖暅以及《九章算術》等融入其中，讓學生感受中華文明的博大精深，滋養學生民族自豪感，堅定文化自信。

2"數專融合體系

學習共同體探究植保無人機金屬連接件認識——空間幾何體探究過程中，領略數學之美，培養了規則意識和團隊合作意識。通過植保無人機金屬連接件繪圖——三視圖和直觀圖探究學習，學會了農機零件圖紙繪制原理；由三維立體圖形和二維平面圖形的相互轉化，感悟轉化的數學思想以及要用全面、聯系的觀點看待問題，從而引導學生樹立科學的世界觀和方法論。通過植保無人機金屬連接件模具的計算——簡單幾何體的表面積和體積的學習，培養學生嚴謹認真、精益求精的數學精神和工匠精神。

3"數學素養體系

在引導學生在空間幾何體的分類和認識過程中培養學生數學抽象的核心素養；在直觀圖和三視圖的繪制原則探究中培養學生直觀想象、邏輯推理等數學核心素養。在空間幾何體的表面積和體積探究過程中培養學生數學建模和數學運算等核心素養。

4"立德樹人體系

課程思政和生活思政并駕齊驅。學生將所學的簡單幾何體知識帶出課堂，參與社團活動和志愿服務，還有部分學生被選拔參加零部件測繪與CAD成圖技術項目的技能大賽，遷移知識，發揮榜樣引領作用。國家的鄉村振興戰略融入其中，厚植學生的愛農情懷，立志成為新農人，助力鄉村振興，在科技報國、回饋家鄉的實踐中實現個人理想和價值。

四"數字化轉型賦能五年制高職數學生態課堂建構的優化路向

（一）"數字化轉型賦能五年制高職數學生態課堂建構的實施成效

1"學習目標有效達成，學生學有所獲

通過同級橫向比較，與自身縱向比較，學生在課堂參與度、數學學習興趣、單元學習前后測試成績和核心素養等方面進步明顯，類型轉化顯著，個體上成長增量凸顯，學習目標有效達成。思想方法、科學精神、工匠精神、愛國情懷、社會責任感和文化自信有機融入教學內容，夯實了數學基礎。學生在掌握知識、提高能力、發展高階思維的同時核心素養有效提升，學生學有所獲。

2"文化浸潤式課程思政，學生學有所悟

思政素養和鄉村振興戰略的有機融入，學生感受數學、感受生活、感受國富民強。通過三視圖的學習，學生理解了農機零件維修和裝配過程中遇到的零件圖紙的繪制原理，解決了專業問題，學生感悟數學來源于專業生活，又服務于專業生活，學習數學可以開發思維，還可以當作工具使用。學生在核心素養、崗位精神等方面有了長足的提升，立志成為新農人，為國家的鄉村振興戰略和農業現代化注入新的活力，從而實現立德樹人的育人效果。

3"學習共同體有效鞏固，學生學有可為

學科核心素養與專業融通，學習共同體的有效鞏固，助推學生數學、專業能力雙提升。通過簡單幾何體單元的學習，學生識圖繪圖能力有效提升，這也助推學生下企業實踐，部分優秀學生被選拔為技能大賽的培訓選手，在技能大賽零部件測繪與CAD成圖技術項目中獲獎；部分學生在數學能力競賽中取得優異成績。學生的數學和專業技能得到進階提升。

（二）"數字化轉型賦能五年制高職數學生態課堂建構的反思建議

1"創新踐行了基于“六融”理念的雙主教學模式，提升核心素養

按照識、畫、算、解的數學思路，展開對植保無人機金屬連接件輕量化改造項目的實施：簡單幾何體的定義和性質——識幾何體和農機零件結構；直觀圖和三視圖——畫幾何體和農機零件圖形；簡單幾何體的表面積和體積公式——算幾何體和農機零件；最后兩者完美融合——解幾何體和農機零件。縱有邏輯、橫有對應的知識結構，符合學生的認知規律，成功實現了數專融通。通過線上線下共融、理實相融的方式，第一課堂浸潤課程思政、數學文化和農耕文化；第二課堂以數學社團、志愿服務等實踐活動為載體，學生感悟文化，領悟精神，內化于心，外化于行，培養學生勤于勞動實踐，樂于服務奉獻的意識，賦能學生的專業學習。

2"創新實施了四線并進的多元共育思政育人路徑，落實立德樹人

以“識形”“繪圖”“求積”能力線、專業應用線、數學核心素養線和思政育人修養線四線并進。文化引領，以美化人、以文育人和以情動人；滲透科學精神、數學精神、工匠精神、批判精神，創新精神、榜樣入心、精神具化和傳承，實現立德樹人。

五"結束語

多維度進行數字化教學設計基礎上，我們正開展數字化校本教材師生共編，并積極改善學生數字畫像；“數專結合”的中職數學課程改革目前主要聚焦于部分專業，今后將持續提煉各個專業的數專結合應用案例，開發數字化資源庫，滿足學生個性化的學習需求。

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