教育数字化赋能高职数学生态课堂建构的实践研究

摘"要：数字化转型背景下的高职数学生态课堂是在新一代智能技术支持下融合网络学习空间和智慧教室的智慧学习环境中，教学主体通过教学资源、教学方法、评价与环境相互作用而形成的和谐共生、可持续发展的智慧生态系统。该系统的建构强调课堂要素之间的良性互动，达到教学生态的相对平衡。该文在对数字化转型视野下五年制高职数学生态课堂建构的内涵诠释基础上提出数字化转型赋能五年制高职数学生态课堂建构的逻辑框架、推进路径和优化路向。促进教学的变革和创生，最终达到全人教育的目的。

关键词：数字化转型；高职数学；生态课堂；和谐共生；可持续发展

中图分类号：G642"""文献标志码：A"""""文章编号：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

教育数字化转型是破解教育发展瓶颈问题的必由之路[1]。2023年5月29日，习近平总书记主持中央政治局第五次集体学习并发表重要讲话：教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口。进一步推进数字教育，为个性化学习、终身学习、扩大优质教育资源覆盖面和教育现代化提供有效支撑[2]。职业教育数字化转型不是单纯的技术改造，而是利用数字技术构建职业教育新生态，是一种范式的转变与跃迁[3]。五年制高职数学生态课堂是五年制高职数学课堂生态的理想状态与应然状态。五年制高职学生一方面具有自我认同感、自制力和学习动力不足、学习成绩欠佳等特点，另一方面，教师主导与学生主体作用没有得到充分发挥，教师、学生、教学资源和教学环境等没有真正在自由、民主、平等、和谐的环境中达到动态平衡[4]。因此，进行数字化转型背景下的五年制高职数学生态课堂的实践研究具有重要的现实意义。本文以五年制高职数学简单几何体为例，依托现代农业装备应用技术二年级学生开展教学实践研究。

一"教育数字化赋能五年制高职数学生态课堂建构的内涵诠释

（一）"数字技术驱动生态课堂的教学模式变革

数字技术驱动生态课堂教学更加关注学生学习过程[5]，创设基于工作过程导向的真实情境，促进学生进行自主、合作探究学习。推动大单元教学，积极开展主题化、项目式学习等综合性教学活动，促进学生对知识间的关联性学习，实现知识结构化建构。设计体现结构化特征的课程内容。突出课程内容的职业性、时代性和典范性，加强课程内容整合与教学组织形式多样化。

（二）"虚实融合教学空间成为生态课堂新环境

数字化转型推动教学空间的数字化发展[6]。虚实融合教学空间成为生态课堂新环境[7]。数字教学空间与物理教学空间一体化设计正成为常态，有效支撑小组合作的探究学习空间、虚实融合的合作学习空间、虚实融合的交互学习空间和虚实融合的智能教学空间逐步普及。

（三）"数字技术丰富了生态课堂数字教学资源

数字技术使得我们的教育资源更加丰富。包含知识类资源，如视音频资源、动画、图像和教学案例等以传递知识为主要功能的资源；工具类资源，如思维导图、问卷星、共享协作文档和学科工具软件等支撑交互体验、教学评价等。虚拟交互类资源，如大数据与虚拟现实技术等支撑交互操作、体验学习、探究性学习，伴随性学习行为、学习质量数据采集分析服务的虚拟实验室、虚拟科技馆、AR教材和数字教材等；智能虚拟类资源如智能教师、智能学伴等。

（四）"数字技术赋能生态课堂教学评价多元化

教学过程数据赋能教学评价，使得学习数据获得途径多元化。不仅包括基于作业、作品、在线学习行为等的证据评价，还包括教师、家长、学伴之间和智能代理等运用数字化评价工具进行多主体的协商式评价[8]；以及对学生学习投入、高级思维能力发展、课程学习质量等动态化分析，实现发展水平等增值性评价。推进过程性、增值性、结果性和综合性评价。

（五）"数字技术重构生态课堂教学关系与流程

随着课程要素的综合变化，会形成基于数字环境的在线的学生自主学习、智能学伴与学生依托虚实环境的合作探究学习、线下面对面的教学中的师生关系、智慧教学中的师生关系，这些关系形成的要素一定会推动教学理论、方法、模式的全面创新。

二"教育数字化赋能五年制高职数学生态课堂建构的逻辑框架

（一）"聚焦专业岗位需求，课程模块化整合

基于夯实基础、服务专业、培养能力和提升素养的课程定位，构建以核心素养为基础，数专融通、思政融通、文化融合的植保无人机零部件测绘项目。根据现代农业装备应用技术专业人才培养方案，结合课程标准要求和学生未来职业岗位需求，将教材基础模块下册的第七单元简单几何体和数学文化专题、数学与信息技术专题、数学工具专题、数学与加工制造专题进行整合，整合为“植保无人机零部件测绘和模具制造助力乡村振兴”一项目，“植保无人机零部件认识”“植保无人机零部件模具绘图”“植保无人机零部件模具计算”三任务的教学内容，将这部分内容编入云教材，并开发出对应的活页式工作页。

（二）"分析学生综合量表，学情精确化评估

通过平台单元前测、问卷调查、平台参与度等数字化手段，从知识基础、认知能力、学习特点和现代农业装备应用技术专业学生特点四个方面进行精准的学情分析，可知学生较难适应二维到三维的空间跳跃；较难理解公式原理的推导；数学建模能力、数专融通意识有待提升。动态地将学生分为进阶型和提升型，实施精准化教学。

（三）"促进学生全面发展，目标精准化定位

确立了知概念、能应用、强素养和融情怀的学习目标，预判了教学重难点。实现知识传授、能力提高、素养培育和价值塑造。

（四）"遵循学生认知规律，策略有效化构建

为了有效达成学习目标，采用理论数学筑基、数学建模强能和课后拓展践行三位一体的教学策略。

三"数字化转型赋能五年制高职数学生态课堂建构的推进路径

（一）"以学生学习为中心，采取“六融”的双主教学模式

按照植保无人机金属连接件轻量化改造这一真实的职场项目，三个典型工作任务的整体构架，三环节六步骤六递进具体实施，采取线上线下共融、理实相融、师生互融、思政融汇、数专融通和文化融合的“六融”双主教学模式（图1）。利用情境教学法，以植保无人机金属连接件轻量化改造情境引入课题；运用任务驱动法、费曼学习法，自主学习、合作探究，高效促成目标的达成。

（二）"以提升素养为重心，组织“六E递进”的临场学习活动

以三视图为例，阐述测（Examination）、导（Enter）、探（Explore）、练（Exercise）、评（Evaluate）和拓（Expand）“六E递进”的临场学习活动[9]的具体实施过程。

1"测——前置研讨，知识的初步认识

创设社会临场感，帮助学生适应学习环境，了解三视图学习计划和目标，熟悉GGB软件操作，师生数学学习共同体积极进行群体内的磨合、调研与学习，建立对三视图的初步认识。

2"导——文化激趣，学习的火焰激发

将立体几何数学史、农耕文化、我国自主研发的大疆植保无人机金属连接件装配图纸引入课题，激发学生的学习兴趣，增强学生的文化自信和民族自豪感，点燃共同体研讨的“火焰”。

3"探——和谐共处，知识的滋润生长

创设教学临场感，学习共同体利用GGB软件和长方体模型进行三视图原则的研讨与合作探究，在研讨过程中互助、交流，实现对三视图原则的建构与理解，读懂了碳纤维合金连接件装配图纸的绘制原理，解决了专业问题，成功突破重点，化解难点；在实操过程中实现知识的滋润生长。

4"练——交流理解，思想的自由飞翔

在各组研讨交流的基础上，完成平台在线测验。开展“课堂小老师”环节，安排学生阐述自己对本节内容的理解，重点与难点的把握，尤其是在学习交流过程中碰到的问题与难处。教师充分尊重每位同学的阐述，帮助他们解决困难，或者为他们解决问题提供一些想法或灵感，其他同学则需要学会倾听与充分理解。费曼学习法[10]的使用很大程度上为学生群体的交流提供了动力。

5"评——反思评价，价值的生成重构

创设认知临场感，引导学生总结反思、整合知识、创新应用，同时进行自我反思和评价。鼓励学生自主表达，在达成三视图的概念和原则等知识目标的同时，感悟转化的数学思想方法以及数学在专业生活中的运用。引导学生不仅要学会绘制农机零件的三视图，更要学会绘制职业发展的三视图，从主视图中感悟初心使命，厚植爱农情怀；从俯视图中，纵观全局，练就兴农本领；从左视图中并肩齐驱，为国家乡村振兴战略贡献青春力量，不负习近平总书记的深情嘱托；从而实现价值观的生成重构。

6"拓——课后拓展，文化的延伸推广

开展课后延伸活动，布置拓展实践任务。学生运用所学的三视图的原则带知识参与数学社团实践、社会服务、技能大赛等，迁移知识，提升素养，充分发挥“第二课堂”作用，进而营造良好的校园文化氛围。

（三）"以学生发展为核心，开展多元多维数字化综合考核评价

依托泛雅网络学习平台对学生行为数据进行全过程动态采集，开展教师评价、学生评价、平台智评等多元评价主体；知识基础、理论运用、核心素养和课程思政等多维评价视角。从数学知识阶梯式增值、学生参与度增值、数学学科核心素养增值和数学学习效能增值四个方面考核学生的成长增值，关注每位学生的成长增量，教师及时鼓励或提醒。考评学生各维度提高率，评选最佳进步奖。

基于标准，对学生的学习过程进行评价，主要是学生成绩和参与度增值分析；学生参与度增值分析主要使用5分制来进行评价。基于证据，给出数学核心素养发展情况的评价，实行定量评价与定性评价相结合的原则。其中，定性评价是教师使用证据针对每一项素养因子进行定性描述。定量评价同样也是以5分为基准进行评价。充分发挥评价的诊断、导向、改进、激励和促进作用。

（四）"以综合育人为系心，构建四维联动的课程思政全课堂体系

以数学知识线和专业应用线双线并进，课程思政和生活思政并驾齐驱，通过浸润数学文化、传承红色基因、弘扬农耕文化、传递科学精神、领略数学之美、发展创新思维和弘扬劳动精神，强化课程思政，培养学生德、智、体、美、劳五育并举，全面发展。构建了文化育人、数专融合、数学素养和立德树人体系四维联动的课程思政全课堂体系（图2）。

1"文化育人体系

由农耕文化引入我国自主研发的植保无人机金属连接件轻量化改造这一项目，彰显着中华民族的思想智慧和精神追求，在植保无人机与传统农业对比中不断厚植文化自信，增强学生的民族自豪感，坚定大力弘扬农耕文化，持续提升中华文化软实力，让农耕文明永葆活力的信心。将中华优秀传统文化中与立体几何相关的我国杰出的数学家刘徽、祖冲之、祖暅以及《九章算术》等融入其中，让学生感受中华文明的博大精深，滋养学生民族自豪感，坚定文化自信。

2"数专融合体系

学习共同体探究植保无人机金属连接件认识——空间几何体探究过程中，领略数学之美，培养了规则意识和团队合作意识。通过植保无人机金属连接件绘图——三视图和直观图探究学习，学会了农机零件图纸绘制原理；由三维立体图形和二维平面图形的相互转化，感悟转化的数学思想以及要用全面、联系的观点看待问题，从而引导学生树立科学的世界观和方法论。通过植保无人机金属连接件模具的计算——简单几何体的表面积和体积的学习，培养学生严谨认真、精益求精的数学精神和工匠精神。

3"数学素养体系

在引导学生在空间几何体的分类和认识过程中培养学生数学抽象的核心素养；在直观图和三视图的绘制原则探究中培养学生直观想象、逻辑推理等数学核心素养。在空间几何体的表面积和体积探究过程中培养学生数学建模和数学运算等核心素养。

4"立德树人体系

课程思政和生活思政并驾齐驱。学生将所学的简单几何体知识带出课堂，参与社团活动和志愿服务，还有部分学生被选拔参加零部件测绘与CAD成图技术项目的技能大赛，迁移知识，发挥榜样引领作用。国家的乡村振兴战略融入其中，厚植学生的爱农情怀，立志成为新农人，助力乡村振兴，在科技报国、回馈家乡的实践中实现个人理想和价值。

四"数字化转型赋能五年制高职数学生态课堂建构的优化路向

（一）"数字化转型赋能五年制高职数学生态课堂建构的实施成效

1"学习目标有效达成，学生学有所获

通过同级横向比较，与自身纵向比较，学生在课堂参与度、数学学习兴趣、单元学习前后测试成绩和核心素养等方面进步明显，类型转化显著，个体上成长增量凸显，学习目标有效达成。思想方法、科学精神、工匠精神、爱国情怀、社会责任感和文化自信有机融入教学内容，夯实了数学基础。学生在掌握知识、提高能力、发展高阶思维的同时核心素养有效提升，学生学有所获。

2"文化浸润式课程思政，学生学有所悟

思政素养和乡村振兴战略的有机融入，学生感受数学、感受生活、感受国富民强。通过三视图的学习，学生理解了农机零件维修和装配过程中遇到的零件图纸的绘制原理，解决了专业问题，学生感悟数学来源于专业生活，又服务于专业生活，学习数学可以开发思维，还可以当作工具使用。学生在核心素养、岗位精神等方面有了长足的提升，立志成为新农人，为国家的乡村振兴战略和农业现代化注入新的活力，从而实现立德树人的育人效果。

3"学习共同体有效巩固，学生学有可为

学科核心素养与专业融通，学习共同体的有效巩固，助推学生数学、专业能力双提升。通过简单几何体单元的学习，学生识图绘图能力有效提升，这也助推学生下企业实践，部分优秀学生被选拔为技能大赛的培训选手，在技能大赛零部件测绘与CAD成图技术项目中获奖；部分学生在数学能力竞赛中取得优异成绩。学生的数学和专业技能得到进阶提升。

（二）"数字化转型赋能五年制高职数学生态课堂建构的反思建议

1"创新践行了基于“六融”理念的双主教学模式，提升核心素养

按照识、画、算、解的数学思路，展开对植保无人机金属连接件轻量化改造项目的实施：简单几何体的定义和性质——识几何体和农机零件结构；直观图和三视图——画几何体和农机零件图形；简单几何体的表面积和体积公式——算几何体和农机零件；最后两者完美融合——解几何体和农机零件。纵有逻辑、横有对应的知识结构，符合学生的认知规律，成功实现了数专融通。通过线上线下共融、理实相融的方式，第一课堂浸润课程思政、数学文化和农耕文化；第二课堂以数学社团、志愿服务等实践活动为载体，学生感悟文化，领悟精神，内化于心，外化于行，培养学生勤于劳动实践，乐于服务奉献的意识，赋能学生的专业学习。

2"创新实施了四线并进的多元共育思政育人路径，落实立德树人

以“识形”“绘图”“求积”能力线、专业应用线、数学核心素养线和思政育人修养线四线并进。文化引领，以美化人、以文育人和以情动人；渗透科学精神、数学精神、工匠精神、批判精神，创新精神、榜样入心、精神具化和传承，实现立德树人。

五"结束语

多维度进行数字化教学设计基础上，我们正开展数字化校本教材师生共编，并积极改善学生数字画像；“数专结合”的中职数学课程改革目前主要聚焦于部分专业，今后将持续提炼各个专业的数专结合应用案例，开发数字化资源库，满足学生个性化的学习需求。

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