【摘 要】本案例探索了智能技術(shù)融入小學數(shù)學項目學習的實踐策略：構(gòu)建智能交互平臺，助力學生個性化學習；構(gòu)建虛實融合場景，實現(xiàn)設(shè)計方案的模擬應(yīng)用；構(gòu)建智能共享空間，實現(xiàn)資源共享共用；構(gòu)建智能協(xié)同系統(tǒng)，促進學生深度學習。依托智能平臺提升項目學習質(zhì)量，促進核心素養(yǎng)培育落地生根。

【關(guān)鍵詞】智能平臺；項目式學習；素養(yǎng)導向

【中圖分類號】G434 【文獻標志碼】A

【論文編號】1671-7384（2024）08-074-02

項目實施背景

為更好地落實《義務(wù)教育課程標準（2022年版）》的課程理念，促進學生逐步形成適應(yīng)終身發(fā)展需要的核心素養(yǎng)，團隊教師以項目式學習為突破口聚焦真問題，帶領(lǐng)學生真實踐、真思考，促進學生做中學、用中學、創(chuàng)中學，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識和方法解決實際問題的能力。采用項目式學習推進日常教學將成為核心素養(yǎng)落地的一個有力抓手，但項目學習耗時長，涉及的領(lǐng)域廣，關(guān)聯(lián)的學科多，對教師和學生的要求相對較高。本案例嘗試借助人工智能平臺解決小學生在項目過程中的難點問題，以期助力小學生高質(zhì)量完成項目，提升小學數(shù)學項目式學習的效果。

項目學習應(yīng)用案例

1.項目主題概述

“家庭裝修我參與”項目基于生活中的實際問題——家庭裝修，引導學生從粉刷墻面和鋪設(shè)地磚任務(wù)入手，應(yīng)用長方形、正方形周長與面積的相關(guān)知識解決家庭裝修中的實際問題，解決真實情境中的真實問題，培養(yǎng)學生的問題解決能力。在教師的引導下，學生自由結(jié)合成項目小組，討論并自主確定活動目標、活動內(nèi)容和研究方法，依托智能平臺圍繞“家庭裝修”積極開展調(diào)查研究。在此基礎(chǔ)上，學生積極嘗試并采用實地測量、模擬制作、上網(wǎng)搜集資料等多種研究方法，設(shè)計研究方案，呈現(xiàn)研究成果并進行推廣應(yīng)用。

2.項目案例實施片斷

（1）粉刷墻面任務(wù)

小組討論制定計劃，臥室四壁和房頂刷白色涂料。讓學生思考：整個臥室需要粉刷幾個面？哪幾個面？學生通過討論得出：只需粉刷四壁和頂面這五個面。

小組探究：需要測量哪些數(shù)據(jù)？學生帶著問題實施項目，進入房間測量所需數(shù)據(jù)并在智能平臺上輸入數(shù)據(jù)，計算需要粉刷的面積。

有的小組測量每一面墻的長和寬，有的小組只測量房間的長、寬、高，各組測量進度及數(shù)據(jù)標注在智能平臺的立體空間中。學生借助智能平臺實現(xiàn)立體空間和平面圖形之間的不斷轉(zhuǎn)換。智能平臺上的數(shù)據(jù)隨著項目進展時時更新顯示，各組相互借鑒交流。

小組分工查詢需要哪些程序，購買什么材料。小組分工合作，有的查詢涂料的種類、價格、質(zhì)量，有的制作效果圖，有的核算價錢。小組成員高效率參與項目實施。小組合作制作效果圖，學生借助智能平臺，輸入數(shù)據(jù)，選擇位置，繪制房間效果圖。在虛擬立體空間場景中，學生找到了對應(yīng)的邊和對應(yīng)的面，感悟到了相對的邊與面相等。得出只要測量出房間的長、寬、高就可以計算出整個房間的面積。技術(shù)助力很好地培養(yǎng)了學生的空間觀念。

設(shè)計意圖：粉刷墻面主題任務(wù)分為三個子任務(wù)，一是測量數(shù)據(jù)并正確標注；二是繪制房間平面示意圖；三是設(shè)計房間立體效果圖。三個子任務(wù)的完成主要依托睿知云智能平臺的智能技術(shù)，助力學生高質(zhì)量完成任務(wù)。平臺內(nèi)搭建了智能分析助教功能，利用人工智能技術(shù)實現(xiàn)對課堂上學生反饋的動態(tài)分析，并將狀態(tài)和趨勢反饋給教師，協(xié)助教師對項目進展情況做出判斷。

（2）鋪設(shè)地磚任務(wù)

學生上網(wǎng)查詢地磚規(guī)格及單價，借助互聯(lián)網(wǎng)查詢地磚規(guī)格，如，客廳地磚尺寸、衛(wèi)生間地磚尺寸、廚房地磚尺寸等相關(guān)信息。學生根據(jù)測量數(shù)據(jù)進行設(shè)計計算。思考35平方米的地面鋪設(shè)哪種規(guī)格的地磚最合適、需要鋪多少塊磚，不能準備太多以免浪費等問題。學生依據(jù)房間面積、長、寬等數(shù)據(jù)，結(jié)合所選地磚規(guī)格進行計算。先獨立計算，再回到場景中輸入數(shù)據(jù)疊加計算。智能平臺、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)營造了一種融合現(xiàn)實物理空間與虛擬數(shù)字空間的嶄新空間。學生進行精準計算。具體核算出如果不能全鋪設(shè)整塊jyRhVO7jYRUIG4iLjAs9lskQ40iRIzCKrNs56ghfBqs=的，需要切割多少個半塊地磚。

設(shè)計意圖：平臺呈現(xiàn)若干種鋪設(shè)方案，通過觀看實際效果圖，小組共同決定采用哪種鋪設(shè)方案。學生輸入房間地面長、寬數(shù)據(jù)，并更換地磚規(guī)格，場景呈現(xiàn)不同鋪設(shè)效果圖。智能平臺集成和綜合各類信息技術(shù)，形成了技術(shù)賦能下豐富的場景集合，即虛實融合場景，在這種融合場景下，學生可以融合時間、空間、情感、行為等，實現(xiàn)無縫銜接、時空融合與交替，進行全新的融合學習，如圖1所示。

全班交流。傳統(tǒng)匯報形式融入真實場景，有思考、有設(shè)計、有檢驗。學生集合各種設(shè)計方案與智能技術(shù)進行多種方案組合搭配，顯示每一種搭配設(shè)計效果。學生沉浸在技術(shù)賦能的場景中，感受真實的鋪設(shè)效果。系統(tǒng)自動匹配不同材質(zhì)地磚，顯示單價及總價格。學生根據(jù)預(yù)算和效果綜合考慮。

設(shè)計意圖：智能平臺助力鋪設(shè)地磚項目任務(wù)實施，一是智能平臺上及時更新地磚尺寸、價格等信息；二是模擬真實場景鋪設(shè)地磚效果圖；三是呈現(xiàn)前面粉刷與地磚鋪設(shè)融和一體效果圖；四是構(gòu)建智能共享空間，實現(xiàn)資源共享共用；構(gòu)建智能協(xié)同系統(tǒng)，促進學生深度學習。平臺通過導入互動反饋技術(shù)，實現(xiàn)了基于平板電腦等移動終端設(shè)備實現(xiàn)課堂或遠程交互式學習的功能，也為學生學情動態(tài)采集和歸檔提供了便利。平臺擁有一套獨立算法的幾何圖形演算模型，用于模擬平面幾何中切割、變形、移動產(chǎn)生的圖形變化效果。學生由場景“外”到場景“內(nèi)”，互聯(lián)網(wǎng)成為學生虛與實融合的學習環(huán)境，學生隨時可“居”在其中。智能平臺利用多種技術(shù)構(gòu)造虛擬數(shù)字環(huán)境，學生主動或無意識地融入場景，形成融合身份、時間和空間的一種新學習圖景。

實施成效

1.智能平臺助力學生解決項目式學習中的難點問題

智能技術(shù)有效融于項目式學習，交互式智能平臺助力學生解決了粉刷墻面和鋪地磚中的難點問題。尤其是成果的模擬，學生在項目實施設(shè)計與成果驗證環(huán)節(jié)費時費力，缺乏信息技術(shù)支撐，而智能技術(shù)創(chuàng)建了一個真實的裝修場景，學生沉浸在完全虛擬的房間但又有很真實的場景體驗?，F(xiàn)階段，雖然智能技術(shù)輔助的作用還有局限性，但仍然對學生有很大的幫助。強大的技術(shù)構(gòu)建了真實的操作場景，學生在真實的虛擬情境中，按照自己的思路進行個性化的學習，高效、便捷，提升了項目學習的效益。

2.在真實情境中培養(yǎng)學生問題解決能力

項目式學習強調(diào)學習者在真實情境中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。在這個過程中，涉及到學習者的思維方式、知識的獲得方式、問題的處理能力等多種素養(yǎng)，項目式學習的學習目標旨在培養(yǎng)學習者的綜合素養(yǎng)?！凹彝パb修我參與”項目案例，讓學生在應(yīng)用數(shù)學及跨學科知識解決真實問題過程中，實現(xiàn)了在實踐中運用知識、盤活知識，在解決實際問題的過程中，進行再探索、再創(chuàng)造、再提高。

編 輯：盧秋紅