智慧課堂環境下中職數學“四步法”教學模式的研究

一、引言

（一）研究背景

隨著信息技術的飛速發展，教育領域正在經歷著數字化轉型。2023年1月12日，全國教育工作會議提出“縱深推進教育數字化戰略行動”。推進了教育數字化理念在教學領域的發展進程。而傳統中職教學模式還存在教學資源有限、教學方式單一、學生學習積極性不高等問題。需要通過構建智慧課堂來豐富教學資源、創新教學方式、激發學生的學習興趣，有效解決傳統教學模式的痛點，滿足中職教育的發展需求。

（二）研究目的和意義

本研究旨在通過對當前中職課堂教學困境的深人分析，探尋一種適合智慧教育環境下的中職數學教學模式，以改善當前數學課堂教學中存在的問題，促進學生數學核心素養的全面提升與綜合能力的穩步提高。實踐研究表明，通過對“啟發-探索-應用-思考”這四環節模式的研究及實踐，一方面能為目前的中職學校數學教法理論體系增添豐富的內涵，為任課教師提供全新的參考；另一方面，也能促進學生核心素養的全面發展，提高學生的實踐能力與創新意識。

二、智慧課堂概念界定及研究現狀

（一）智慧課堂概念

智慧課堂是指教師運用豐富的智能技術手段和軟件，借助現代信息技術設備，以提高學生的學習效果為目標，實現教育教學智能化、個性化的新型課堂，給學生提供個性化的學習體驗。

（二）國內外研究現狀

在國外，智慧課堂的應用成果斐然：美國北彼得來納州立大學通過動態示范幫助學生實現學習成果展示，在課堂教學中融入可視化技術，強化學生主動參與的積極性，促進學生協同能力的提升；斯坦福大學開發的觀眾響應系統，可以讓教師通過智能系統、實時投票、在線問答、課堂分層測試等形式，及時收集學生反饋數據。教師利用系統提供的數據調整教學策略，并促進學生開展個性化學習。在國內智慧課堂中，教師利用VR虛擬技術和數字軟件構建深度互動的音樂課堂；通過智慧課堂平臺對學生課中互動、課后作業數據進行全面記錄并生成學生的動態學情報告，教師根據學情報告對教學重難點進行設計，根據學生的差異性調整授課進度并進行分層式作業設計。

三、智慧課堂環境下中職數學“四步法”教學模式實踐

（一）“四步法”教學模式的理論基礎

建構主義學習理論認為，知識是學習者在一定的情境下，借助其他人的幫助和學習資料，通過意義建構的方式而獲得。在“啟、探、用、思”四步法中，學生通過自主探索、合作交流等方式，主動構建知識體系，符合建構主義學習理論。布魯納的發現學習理論主張學生通過觀察、實驗、合作等方式主動探索知識，而非被動接受。而在四步法中，“探”正是強調學生的主動探索以形成認知結構，符合發現主義理論。

利用“啟、探、用、思”四步法教學模式進行教學，體現“知行合一”的教育哲學，將建構主義、發現學習理論、行動導向等理論有機整合，既注重學生對知識的內化過程，又強調學生學科核心素養的養成，有助于學生實現從“學會”到“會學”“會用”的跨越。

（二）“四步法”教學模式的內涵與教學實踐

“四步法”是指教師在課堂教學過程中，利用“啟、探、用、思”四步，啟發學生求知興趣，讓學生通過主動探究獲得結論，并把所得結論反向運用于實際問題以提高知識運用能力，同時，鼓勵學生通過反思與總結鞏固知識結構，以提升其數學思維能力。

一啟：啟發引導 喚醒經驗，激發動機

在現代化的智慧課堂環境中，教師巧妙地將互聯網資源融人日常教學，通過構建多樣化、高效的問題情境，為學生創造了新穎而富有啟發性的學習體驗。教師通過深入研究學生的認知規律和能力發展，設計一系列適合學生水平的問題，旨在激發學生的學習興趣，并引導他們迅速進人專注的學習狀態，從而大幅提升課堂學習效率。在實際操作中，教師會結合學科知識，利用信息化工具創建專業的應用場景。教師通過智慧課堂平臺提前發布預習任務和引導問題，鼓勵學生線上探索。例如，教師利用先進的人工智能軟件如DeepSeek，生成與數學課程緊密相關的情境化問題和實例描述，以此激發學生的求知欲，促使他們主動探究新知識，并形成積極主動的學習習慣。

實例1：情境問題智能生成

具體操作：在“指數函數”的課前預習中，教師通過DeepSeek輸入“生成與電商促銷、人口增長相關的指數函數實際問題”，系統自動輸出：“某電商平臺‘雙十一’期間用戶訪問量每小時增長 30% ，初始訪問量為1000人次，求24小時后的訪問量。某城市人口年增長率為 2% ，2024年人口為500萬，預測2030年人口規模。\"

教學應用：教師將問題推送至智慧課堂平臺，要求學生在預習時通過生活經驗初步感知指數增長特征，并嘗試用表格記錄數據變化。

技術亮點：AI軟件能根據教學目標智能匹配職業場景，生成符合中職專業的真實案例。

二探：自主探究——合作學習，建構知識

在智慧課堂，教師可以通過巧妙利用信息化、智能化教育工具，引導學生提高自主探究、合作學習的效果，如讓學生通過查閱課程資料、觀看教學錄像、參加小組討論、在學習平臺配合完成任務等。在學生遇到困難時，教師要基于學生的探究過程，以及學生對數學新知識的深入理解和掌握，為其提供必要的指導和幫助。比如，學生可以通過DeepSeek等智能AI軟件檢索和學習數學知識，也能獲得更多的學習資源和解決問題的思路；教師可以通過智慧課堂平臺實時了解學生的學習進度和遇到的問題，并根據學生的實際問題及時給予個性化的指導和反饋。

實例2：動態解題路徑支持

場景：在“立體幾何”三視圖還原教學中，讓學生使用DeepSeek、豆包等智能軟件拍照上傳手繪三視圖。

AI支持：自動識別繪圖誤差，用紅圈標注（如漏畫隱藏線），生成三維動態模型（支持旋轉、拆分視圖），推送典型錯題解析視頻（如“組合體疊加方式判斷技巧”）。

課堂實錄：學生通過平板拖拽三維模型觀察，小組討論后正確率從 45% 提升至 80% 。

三用：實踐應用- -遷移能力，解決問題

學以致用，學生只有將所學知識和技能應用到實際問題中，通過實踐操作和反復演練才能真正掌握知識并轉化為實際應用能力。例如，教師可以設計與專業課程緊密相關的數學應用項目，讓學生在完成項目的過程中主動運用數學知識進行分析、建模和計算。這不僅能夠激發學生的學習興趣，還能深化學生對數學概念的理解。智慧課堂的互動功能為個性化教學提供了更多可能性。例如，通過在線測試和作業提交系統，教師可以實時了解學生的學習效果，并根據反饋及時調整教學策略與方法。這不僅有助于提高教學效率，還可為學生提供即時的學習支持。

實例6：虛擬仿真實踐

場景：在會計專業“財務數據分析”課程教學中，教師應用DeepSeek虛擬仿真模塊：

輸入企業年度營收數據。

AI自動生成多維度可視化圖表（柱狀圖、折線圖、餅圖）。

模擬董事會匯報場景，AI扮演股東提問：

“第三季度成本增長率高于營收增長率，請用斜率分析并解釋風險”。

能力培養：通過10次仿真訓練，學生的數據解讀速度平均提升2.5倍。

四思：反思總結—一深化理解，發展元認知

學而不思則罔。學生通過及時回顧所學知識，并進行深入的反思與總結，梳理知識點之間的聯系，才能將零散的知識碎片整合為自身的知識網絡，從而真正掌握知識概念的本質。教師可以通過智慧課堂平臺有序組織學生進行在線討論、分享學習心得等活動，促進學生之間知識、想法的交流和學習。同時，這種方式可以有效幫助學生形成良好的學習習慣和學習自控能力。學生可以利用Xmind等智能軟件梳理自己的知識脈絡、總結學習經驗，還可以用DeepSeek等人工智能軟件獲取更多的學習建議和方法指導；教師可以通過超星學習通等智慧課堂平臺收集學生的學習數據和反饋，形成班級學情分析圖，并根據學情分析及時調整教學策略和方法。

實例7：學習畫像生成操作流程：利用DeepSeek整合學生課堂互動、作業、測試等數據;生成個性化學習報告；向學生推送定制復習包（含易錯題講解視頻 + 變式訓練）。

典型案例：某學生對函數模塊知識內容的掌握較薄弱。系統為其推薦“函數圖像平移動態實驗”模塊。兩周后，該學生的測試成績從65分提升至81分。

四、智慧課堂環境下“四步法”教學模式實施的建議

（一）對教師專業發展的建議

1.提升信息技術應用能力

智慧課堂環境下“四步法”教學模式的實施，需要教師掌握智慧課堂相關技術的操作和應用，如智能教學軟件的使用、在線教學平臺的功能操作等。教師只有提高自身的信息技術素養，才能更好地運用信息技術開展教學活動。如學習如何使用DeepSeek等人工智能軟件，并將其融入教學過程，以為學生提供更豐富的學習資源和指導。

2.更新教學理念和方法

面對教育改革浪潮與學生個性化發展的迫切需求，教師需不斷革新教學理念，摒棄傳統以教師為主導的課堂模式，轉而構建以學生為中心、以教師為舵手的全新教學模式。在此框架下，教師應勇于探索適應智慧課堂環境的多元教育法，如項目式學習、探究式學習、PBL等，旨在滿足學生多樣、個性化的求知渴望，點亮學生的個性化學習之路。

3.加強教學設計能力

教師在實施“四步法”教學模式時，要結合學生的學情分析精準制定教學目標和重難點，同時要注重教學內容設計的科學性和合理性。教師要合理選擇和利用各種數字化資源和軟件，制作符合學生個性化學習要求的高質量教學設計。例如，教師可利用DeepSeek等人工智能軟件進行教學設計的輔助，如生成學生感興趣的教學案例和小組活動等，以提高教學設計的效率和質量。

（二）對教學資源建設的建議

1.豐富智慧課堂資源庫

在智慧課堂，教師之間可以實現資源共享，共同建設智慧課堂資源庫。資源庫應包含各類優質的教學資源，如教學課件、教學視頻、在線課程、習題庫等，并根據教學大綱和教材內容進行分類和整理，方便教師在教學過程中隨時調用和使用。

2.開發個性化學習資源

針對中職學生數學基礎和學習能力的差異，教師應開發個性化的學習資源，如分層教學課件、個性化學習任務單、學習指導視頻等，以滿足不同層次學生的學習需求，促進學生的個性化學習和全面發展。

3.整合專業課程資源

結合中職學校的專業特點，將數學課程與專業課程有機整合，開發與專業相關的數學應用案例和項目資源，讓學生在學習數學知識的同時，了解其在專業領域的應用，以提高學生學習數學的興趣和積極性，從而增強學生的專業素養和綜合能力。

五、結論與展望

（一）實踐效果

實踐證明：智慧課堂環境下“四步法”教學模式能有效提升學生的學習效果、數學素養，有助于加速教師教學方式的轉變。在該教學模式下，學生的知識掌握率、課堂參與度和作業完成率都有較大幅度的提升；學生的綜合數學素養也得到較大提高。與此同時，教師在課堂探究活動設計和信息技術使用水平等方面有較大的改進（如表1）。

（二）研究展望

雖然“四步法”教學模式在本校數學教學實踐中取得了較好的教學效果，但隨著人工智能的迅速發展和現代教育理念的深人實踐，將有更多的教育理念和信息化工具誕生。教育工作者要不斷探索智慧課堂環境下的教學資源和工具，加強智慧課堂環境下中職數學教學的跨學科融合研究，以不斷完善智慧課堂環境下中職數學教學模式，為中職數學教育的發展做出更大的貢獻。

作者單位：項振華紹興市上虞區職業中等專業學校

參考文獻

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表1教學模式實踐效果前后對比