基于智慧课堂的小学数学PBL教学模式实践研究

［摘 要］智慧课堂是当前信息技术与课堂教学深度融合的主要表现形式之一，也是促进教育理念和教学模式更新的实践活动。文章基于智慧课堂的小学数学PBL教学模式，通过“有意思”“有意义”“有可能”的学习任务，引导学生发现问题、解决问题，落实学生核心素养的培养。

［关键词］智慧课堂；PBL教学模式；教学路径

［中图分类号］ G623.5 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-9068（2025）08-0013-05

智慧课堂具有智慧化、可视化、个性化和数字化等诸多优势，既能促使教师的教学方式发生极大转变，又能促进学生进行深度互动，从而引发深度学习。笔者在阐述智慧课堂与PBL教学模式内涵的基础上，构建了基于智慧课堂的数学PBL教学理论框架，并以苏教版教材五年级上册“钉子板上的多边形”一课为例，探索智慧课堂与PBL融合教学的实践路径。

一、智慧课堂与PBL教学模式的内涵

（一）智慧课堂

智慧课堂是指以建构主义等学习理论为指导，以促进学生全面发展为宗旨，利用物联网、云计算、大数据、人工智能等信息技术打造的智能、高效课堂。智慧课堂是一种新型的教学形式，它将“备”“教”“学”“评”有机融为一体，通过“课前预习新知”“课中解决问题”“课后巩固提升”环节，打破传统课堂时间与空间上受限的弊端。同时，智慧课堂中的信息化学习工具和有趣的电子化教学资源丰富，促使学生之间、师生之间的交流互动更多、课堂气氛更加活跃，且能实现学生学习过程的全程跟踪，充分体现了“先学后教”“因材施教”“以评促教”的教育理念。

（二）PBL教学模式

PBL教学模式是一种问题式或项目式教学模式（如图1）。无论是基于问题的教学，还是基于项目的教学，PBL教学模式都是以学生为中心，以问题为导向，引导学生在真实情境中发现问题并解决问题；引导学生通过调动或激活所学知识形成可迁移的思维方式，实现对不同学科知识的深度理解，最终促进学生问题解决能力的培养。

二、基于智慧课堂的小学数学PBL教学模式的框架构建

智慧课堂教学是实现教育现代化的重要保障，也是提高教育质量、促进教育公平的有效途径之一。在智慧课堂环境下重塑小学数学PBL教学的设计思路，其内在意义是以信息技术为支撑，以深度理解为目标，以真实、有意义的数学问题（项目）为引领，以合作探究任务为驱动，引领学生在利用信息技术、资源与数学工具开展数学探究活动的过程中提升问题解决能力、高阶思维能力。

根据核心素养培养要求，笔者以“技术+”智慧课堂应用工具为载体，设计基于智慧课堂的小学数学PBL教学设计框架（如图2）。

（一）课前阶段

1.推送资源，引导课前预习。课前，笔者根据教学目标，利用“技术+”智慧平台，为学生提供多种教学资源，有预学单、微视频、课件等。学生依据自己的学习能力选择资源并按时完成预习任务。

2.分析学情，定位教学起点。笔者通过线上和线下同步采集学生的学习数据，形成指向学科能力的学习者画像，精准把握学情，明确学生的学困点，定位学生的最近发展区，为课堂教学的开展提供有力支撑。

（二）课中阶段

1.创设情境，促进问题生成。情境认知理论认为，教师应有目的地引入或创设生动形象的具体场景来帮助学生获得真实感。《义务教育数学课程标准（2022年版）》也多次强调在真实情境中解决真实问题。因此，在基于智慧课堂的PBL教学导入环节，笔者充分利用信息化手段，结合学生的学习最近发展区创设兼具“真、趣、美、简”的数学情境，让学生经历认知冲突产生到释疑的过程，从而形成解决问题的能力，为后续的学习探究奠定基础。

2.任务驱动，小组合作学习。当学生通过讨论交流也无法解决部分问题时，教师可通过项目式或任务式教学的形式，引领学生在合作探究过程中解决问题，助力学生对知识意义的建构。

3.成果展示，享受学习乐趣。让学生针对自己前期提出的问题，在真实或模拟的情景下，将学习成果以文字、思维导图、视频等形式呈现出来，并敢于汇报展示。这样的活动能增强学生的学习兴趣和主动性。

（三）课后阶段

1.多元评价，促进目标达成。评价是达成教学目标的“瞄准镜”，教师应坚持素养立意，准确把握学业质量标准要求，坚持以学生为主体，结合过程性评价，充分发挥不同客体在评价中的作用，保证评价结果的准确性、有效性和激励性。

2.拓展提升，强化巩固知识。教师根据学生的互动质量、参与程度及学习评价反馈结果，对教学内容和学生的薄弱点进行深度分析，并提供针对性及个性化的辅导资源，帮助学生进一步强化和巩固相关知识。

三、基于智慧课堂的小学数学PBL教学模式的实践路径

“钉子板上的多边形”是综合与实践活动课，其教学内容编排如下（见表1）。

虽然这节课的内容安排于教材之中，但却处于考试之外。对此，部分教师在这节课的教学中往往只是先让学生用皮筋在钉子板上围一围图形，再计算图形的面积，最后通过填表、观察数据来发现规律，加之课堂时间有限，学生难以真正认识到这一内容的一般性规律。下面，笔者以该课为例，阐述通过智慧课堂的PBL教学模式优化教学，增大知识的容量，以丰富学生的感知和思维体验，培养其数学核心素养。

（一）课前测试，精准分析学情

学情分析是智慧课堂、PBL教学策略选择和教学活动设计的落脚点，是对“以学生为中心”“以学定教”教学理念的具体落实。学习本节课之前，学生已学习了“多边形的面积”，初步掌握了多边形面积的计算方法。但为了提高智慧课堂教学的精准性，笔者设计了一份前测单，并通过“技术+”智慧平台发送给所带3个班级的150名学生，测试结果如下（见表2）。

基于以上学情分析，为实现学生对“钉子板上的多边形”一课的深度学习，培养学生解决问题的能力，笔者依托“技术+”智慧平台，以问题为驱动，通过PBL教学模式开展了本次综合实践活动课。

（二）智慧教学，共同解决问题

本节课的教学基于跨学科教学思想，综合信息科技、美术、历史等学科知识，以核心问题“钉子板上围成的多边形的面积与钉子数之间有什么关系？”贯穿全课，驱动学生借助“技术+”智慧平台和平板等自主学习、合作探究，经历规律的发现过程，积累数学活动经验。

1.创设情境，引出问题

课堂伊始，笔者利用课件出示钉子板图（如图3），并提出问题：“观察钉子板上的3个多边形，我们能研究哪些跟钉子数量有关的问题？”学生给出了多种答案，如“多边形的周长与钉子数量之间的关系”“多边形的面积与钉子数量之间的关系”。在学生回答的同时，笔者在黑板上板书“多边形边上的钉子数”“多边形内的钉子数”“多边形的面积”，引导学生探索多边形的面积与钉子数的关系。

2.分析问题，明确任务

学生在“技术+”智慧平台学习社区围绕问题进行了互动交流。从反馈情况来看，学生认为要解决该问题需要研究多边形内的钉子数和多边形边上的钉子数这两个变量与多边形面积之间的关系。对于研究目标值与多因素关系的问题，学生在之前的学习中已有类似的经验，即先固定一个因素，再观察研究目标值与另一个因素之间的变化关系。

3.合作探究，解决问题

（1）从“简”入手，初步感知

教学活动的开展应该以学生的认知发展水平和已有经验为基础。由于图3所示的3个多边形比较复杂，于是笔者利用课件展示教材第108页中的例题（如图4），从内部钉子数只有1枚的多边形开始，让学生独立思考，为后面的探究打下基础。

最后得出结论：当多边形内的钉子数为1时，多边形的面积（S）与多边形边上的钉子数（n）的关系为S=n÷2。

（2）借助工具，逐层深入

当多边形内的钉子数增加时，若还是让学生手工绘图来分析，那么很难在一节课内实现对多个变量的探究。而智慧课堂教学则能很好地解决这一问题。在探究内部钉子数为2的多边形的面积规律时，笔者向学生示范如何利用现代化技术软件“钉子板”功能进行探究：点击“高尔顿钉板”的“多边形”按钮后，能根据自己的需要构建任意多边形；利用“点推动”工具则可以随意调整多边形的大小和形状；点击“面积”按钮，则可以快速计算出多边形的面积（如图5）。这个数学工具可以大大缩短计算不规则多边形面积的时间，也便于学生探究多边形的面积与钉子数之间的关系。

通过拖动多边形，学生发现当多边形内有2枚钉子时，若多边形边上的钉子数不变，则面积也不变；多边形边上的钉子数每多1，面积便会多0.5。最终得出结论：多边形内有2枚钉子时，多边形的面积（S）与多边形边上的钉子数（n）的关系为S=n÷2+1。

（3）类比探究，迁移运用

通过前面两次探究，学生发现钉板上多边形的面积不仅与边上的钉子数有关，还与多边形内的钉子数有关。假设多边形内的钉子数为a，当a=1时，S=n÷2；当a=2时，S=n÷2+1。那么，当a为3，4，5…时，S与n之间又有什么关系呢？对此，学生利用软件绘制多边形，然后拖动边上的点来计算多边形的面积，并利用在线文档上传实验数据和结论。教师收集和汇总各个小组的学习成果，在对数据进行分析后集中呈现在希沃白板上，以此引导学生发现规律S=n÷2+（a-1）。

课堂上，笔者在解决问题的过程中引入了“控制变量法”，让学生借助“技术+”智慧平台、平板和数学工具软件，与同学合作探索钉子板上的多边形面积变化的规律，体会通过控制单一变量来解决多个变量的复杂问题。

（三）智慧评价，促进成长

评价是教育重要的一环，起着指挥棒的作用。教学中教师要创新评价的方式方法，注重对学生的学习过程进行观察、记录与分析，倡导基于证据的评价。智慧评价是指利用大数据分析、可视化技术等开展评价，记录学生的学习与成长过程，自动反馈评价结果。基于智慧课堂的小学数学PBL教学评价不应只是在成果汇报中出现，而应穿插在整个评价过程中。课前，笔者通过“技术+”智慧平台推送水平测试卷给学生作答，通过平台实时统计学生的正确率并进行可视化显示，精准把握学情，从而有针对性地调整课堂教学活动；课中，笔者根据课堂实录采集学生课堂交流数据以及利用在线文档收集学生学习过程性数据，并利用评价量表对学生的学习态度、小组合作表现等方面进行综合评价。在多种数据的支持下，笔者可以及时了解学生的具体学习表现，从而有针对性地对学生进行辅导与管理，优化教学效果。此外，笔者还鼓励学生在动手操作、小组探究等环节对自己的学习情况进行自评，激励学生更积极地参与到课堂活动中。

当前，智慧教育正以其卓越的技术能力和深厚的行业经验在教育领域稳占一席之地，它不仅改变了传统课堂的面貌，还为每个学生提供了更好的学习体验和发展机会。基于智慧课堂的小学数学PBL教学模式的探索与实践，为学生发现问题、分析问题和解决问题提供了更快速、更直观和更便捷的学习方式，助力学生数学核心素养培养的落地。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 孙金鑫，许娜，胡林.浅析小学数学智慧课堂教学问题及转化策略[J].安徽教育科研，2024（1）：61-63.

[2] 廖茹园.基于智慧课堂的小学数学综合与实践课程初探：以《数字与信息》与“希沃易课堂”融合教学为例[J].安徽教育科研，2022（2）：81-82.

[3] 马振彪，马晓红.基于PBL小学数学教学设计研究[J].宁夏师范学院学报，2021，42（5）：90-93.

【本文系江苏省中小学教学研究第十五期重点课题“小学数学移动学习社区的建设研究”（立项编号2023JY15-ZA148）阶段性研究成果和江苏省教育科学规划课题“基于微信小程序小学信息科技移动平台构建”（批准号C/2023/03/97）研究成果。】

（责编    覃小慧）