当前，智慧课堂倡导合理利用现代信息技术，设计生动有效的教学活动及分层任务，提供丰富的学习资源，为抽象的数学知识与数学思维搭建互动沟通的桥梁，以数字化技术手段促进教师教育理念和教学模式的变革。长沙市开福区清水塘北辰实验小学探索“两测双师三驱动”的智慧课堂新范式，将数学学科的育人路径具体化，使学科核心素养培育可操作化、学生数学思维发展可视化，达到了良好的教育教学效果。
一、数学“两测双师三驱动”智慧课堂范式的基本内涵
小学数学“两测双师三驱动”智慧课堂范式是基于“教—学—评”一体化理念对小学数学课堂教学模式的重构，目标指向学生核心素养的发展，如图1所示。
图1 数学“两测双师三驱动”智慧课堂范式
“两测”包括前测和后测，教师在前测中通过信息技术手段采集学情数据和学情问题，形成指向学科能力的学习者画像，据此精准把握学情；教师针对学生学情数据，聚焦学科能力缺失点，精准制定教学目标，并在后测中针对问题进行精准的教学评价与反馈，助力数学课堂教学减负提质的落实。
“双师”是指“线下辅导教师”与智慧“云教师”，课堂上除了“线下辅导教师”利用技术手段进行教学活动，还借助“云教师”助力学生的个性化培养，从而实现大规模因材施教，做到处处能学、时时可学、人人皆学。
“三驱动”是从学生学习路径的角度提出来的，包括“思维性游戏驱动”“层级式任务驱动”“多元化评价驱动”。根据斯金纳程序教学理论，结合信息技术手段设定层级式任务，让学生根据自己的学习速度以特定顺序和节奏学习数学，逐步完成学习目标；辅以人机互动的趣味性思维游戏，激发学生学习兴趣，推动学生在数学思维游戏中获得新的知识和技能；改变传统的单一评价体系，建立以信息技术为支撑的学生、家长、教师等多主体协同参与的多元化评价机制。“兴趣、任务、评价”为学生的数学学习提供源源不断的驱动力量，形成教育闭环，最终培育学生的核心素养。
二、数学“两测双师三驱动”智慧课堂范式的具体做法
（一）“两测”指引教学，数据助推课堂
“两测”中，前测主要分析学生的思维共性和认知差异，聚焦核心素养；后测则利用智慧教育技术实现课堂效果评价数据化，让课堂教学真正有效，促进学生深度思考。
聚焦前测，定位教学起点。数学教学活动建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础上。“前测”发生在课前，运用多种技术手段，线上和线下同步采集数据，了解学情，分析学生学困点。利用学校的“智能助教”系统，教师可以采集学生学习的过程性数据，获取不同个体的精准学情，定位学生的最近发展区，为课堂教学的有效开展提供支撑，如图2。
图2 “前测”学情采集与数据分析图
深化后测，精准干预调控。在阶段性学习结束后，教师利用信息技术对学生学习情况进行诊断，精准评估学生的核心素养表现指标变化情况。个性化助教技术为教师提供学科教学报告、能力分层作业及针对性教学建议，教师在此基础上进行设计改进，精准实施个性化教学，提高教学效率。例如“智能助教”系统提供学生学科能力分析报告，直观展示学生的能力薄弱点，并有针对性地提供高适配度的学习资源，为学生自动规划学习路径，布置学习任务，助力学生核心素养的培育。
除了传统的纸笔后测，教师还可以利用信息技术开展非书面型的后测，例如针对课时或单元设计实践作业，布置微讲题、微设计、微研究等作业。
（二）智慧“双师”课堂，技术赋能教育
“双师”课堂是将数字化在线教育和传统课堂教学相融合而产生的一种混合型教学模式，旨在通过转变课堂模式，提高教学质量，促进教师专业水平的提升。
“线下辅导教师”与“云教师”相结合的创新授课模式，能解决传统“单师”课堂中教师教学手段有限、教学资源不均衡等问题。“双师”课堂模式分三种情况：一是新授课，常用智能终端进行授课。利用智能终端采集教与学的全过程数据，实时跟踪学生掌握情况，适时进行补充，调整教学方案。二是练习课，常用“智能助教”系统精准教学。传统的练习课，教师在不同班级均使用同样的设计，没有针对性。而在应用“双师”课堂下的练习课中，教师依托“云教师”进行数据分析，精准定位不同班级的学情，能帮助“线下辅导教师”制定符合各班情况的个性化教学方案，拓展教学的广度和深度。三是拓展课，基于学科专用软件开展课堂教学。以操作演练、人机互动为主的交互性课堂，能让学生的创造能力、思维能力、团队合作能力和社交能力得到进一步提升。例如在数学游戏课上，学生可直接在一体机上进行“人人对战”或“人机对战”，系统根据学生动态学习的表现和需求，提供个性化的游戏挑战和难度，让学生的学习体验变得更加丰富、有趣。
（三）“三驱动”体系融合，形成教育闭环
教师采取三种驱动手段为“两测双师三驱动”智慧课堂的运转提供动力，为落实核心素养培育提供了具体的操作路径，让学生在学习的过程中获得学习数学的成就感和良好体验（如图3）。
图3 “三驱动”教育闭环
第一，层级式任务驱动，助力规模化因材施教。层级式任务驱动指在教学过程中，根据前测反馈的学情数据，分层设置富有挑战性和趣味性的任务，有针对性地给予学生指导和建议。课后通过“智能助教”系统建立学生学习档案，记录学生的学习过程和成果，形成学生个性化的资源库，满足学生的个性化学习需求，实现规模化的因材施教。
第二，思维性游戏驱动，助力结构化思维进阶。思维性游戏驱动手段指通过数学实验室里配备的思维游戏体感机、网页端的思维游戏和云端推送的学生自创数学游戏，帮助学生主动构建问题情境及探究活动，激发学生的学习兴趣。思维性游戏驱动手段激发了学生的数学学习兴趣、学习动机、思维能力和创造力。
第三，多元化评价驱动，助力学生个性化发展。多元化评价从评价主体上看，由教师这个单一评价主体转向评价主体间的多向选择、沟通和协商，加强学生自评、互评，增加教师评价、交互评价相结合的方式；从评价方式上看，将结果性评价与过程性评价相结合，如借助“智能助教”系统生成数据及对比报告，动态了解学生的学习路径，外显学习过程，分析学习概况；从评价手段上看，利用人工智能，以大数据、云计算等数字技术为支撑，实现个性化的评价和反馈，对学生的学业进行预警和干预。
三、数学“两测双师三驱动”智慧课堂范式的实施成效
近三年来，“两测双师三驱动”智慧课堂范式已在全校数学课堂中广泛运用，同时推广到其他兄弟学校，产生了良好的教学效果。学校形成了50多个典型智慧数学课例，在湖南省备课大赛中连续三年获最高奖项，学校已举办两次融合智慧教育的数学欢乐节活动。在这一课堂教学模式下，学生数学学习兴趣显著提高，对数学知识的探索欲越来越强。多个与信息技术相融合的“微讲题、微研究、微设计”作品获得各级荣誉。
数学“两测双师三驱动”智慧课堂新范式聚焦学生的核心素养培育，取得了初步成效，然而面对日新月异的人工智能技术的发展，教师还须在实践中不断探寻智慧课堂中教与学方式的变革，助力教研团队建设数字化转型。
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