为贯彻落实国家教育数字化战略行动，持续深入推进信阳市国家中小学智慧教育平台应用推广工作，宣传并分享在平台应用过程中涌现的创新思路与典型做法，信阳市现代技术教育服务中心将对2025年国家中小学智慧教育平台应用优秀案例征集活动中评选出的优秀案例进行展播，欢迎大家收看。
【摘要】
本案例以国家中小学智慧教育平台（以下简称“国家平台”）为核心载体，围绕“双师课堂”教学模式，开展《长方体和正方体的体积》一课的教学实践。通过整合平台名师视频、AI交互、智能作业、数字教材等资源与功能，构建“线上名师引导+线下教师组织”的双师协同教学机制。案例以学生动手操作、数据记录与分析为主线，融合学科工具、手机投屏、精准播放视频片段、蒙层揭示等技术手段，有效突破“长、宽、高与体积单位个数联系”的教学难点，提升学生空间观念与逻辑推理能力。实践表明，双师课堂不仅优化了教学流程，增强了课堂互动性与生成性，也为教师专业发展提供了可复制的融合路径。
【关键词】
双师协同；数形融合；体积教学；国家中小学智慧教育平台；空间观念
引言
随着教育数字化转型不断深入，国家平台成为推动课堂教学改革的重要支撑。在小学数学教学中，体积概念抽象、学生空间想象能力薄弱是常见的教学难点。传统教学中，教师难以兼顾全体学生的操作体验与思维引导。为此，本案例以“双师课堂”为切入点，借助国家平台优质资源与智能工具，构建“线上名师引领思路+线下教师组织实践”的双轨教学模式，旨在提升学生的参与度与理解力，推动教师教学方式的转型。
目标与思路
（一）整体目标
以国家平台为核心枢纽，通过双师协同教学，以“猜想验证应用”的探究式学习路径，培养学生观察、操作、概括和推理的能力；利用国家平台的交互功能，提升学生数字化学习与协作探究的素养。在发展学生空间观念和几何直观的基础上，指向数学核心素养（“三会”）的培养：
会用数学的眼光观察：从拼搭游戏和现实问题中抽象出体积计算这一数学问题。
会用数学的思维思考：通过数据发现规律，进行合情推理，逻辑推导出体积公式。
会用数学的语言表达：能够清晰陈述公式的推导过程，运用数学语言进行小组汇报和成果分享。
（二）研究思路
名师线上充当“引导者”与“拓展者”角色：通过精选的国家平台名师视频片段，承担“发布核心探究任务”“呈现他校学生发现”“讲解典型例题”和“进行课堂总结”等标准化、示范性环节。
教师线下充当“组织者”“引导者”与“赋能者”角色：负责情境创设、活动组织、巡视指导、技术操作、即时评价以及衔接线上线下内容。
教师根据本班学情，对名师视频的播放进行必要的暂停、强调与补充，确保每个学生都能跟上探究节奏；并利用国家平台计时、投屏、AI答疑等功能，实现教学过程的精准管理与个性化支持。
具体措施
- 课前准备与资源整合：
图1 课前准备流程图
教师登录国家平台，在“名师课堂”资源库中，精准检索与《长方体和正方体的体积》相关的优质课例（如图2）。
图2 教学资源搜索
在平台“我的资源库”中，准备好本节课将使用的计时器、画笔、放大镜等互动工具，并提前将分层智能作业加入作业库，以备课末发布。
- 课中实施：双师协同，平台功能深度融入教学全流程
图3 课中实施流程图
1.激趣导入，引发猜想
使用国家平台学科工具中的“方块塔”功能，邀请学生上台在电子白板上用小正方体拼搭图形。学生边操作，教师边引导全体学生观察并口答拼搭图形的体积。
图4 学科工具：方块塔
从直观操作中快速唤醒学生对“体积单位”的旧知，并自然引出“较大物体体积无法直接数出”的现实矛盾，从而激发对体积计算公式的内在需求，鼓励学生进行合理猜想。
【设计意图】将实物教具的局限性（数量有限、视角受限）通过数字化手段克服，使“数体积单位个数”的过程变得动态、直观且富有趣味，为后续公式的简化计算需求做好铺垫。
2.操作验证，双师协同
（1）播放名师视频片段，明确活动要求，使学生清楚探究方向。
图5 名师视频
- 教师组织实践与数据采集：学生动手操作并记录数据，活动时间为三分钟，利用国家平台的计时器功能保障高效完成任务。
图6 计时器功能
教师巡视，借助国家平台投屏功能将台下小组的拼摆过程实时直播到大屏幕，操作结束后通过手机拍照上传功能收集并展示各组记录表，实现全班思维共享。
图7 学生拼摆图形的展示
【设计意图】国家平台中的投屏功能可即时呈现每位学生的操作与思考过程，调动全体学生参与积极性，促进深度理解。
- 根据学生拼摆的图形，教师使用蒙层功能擦出预设相关图形，并邀请小组成员运用国家平台画笔功能在白板中填写数据。
图8 平台蒙层、画笔功能
【设计意图】通过实践操作和数据分析，引导学生从“形”的感知过渡到“数”的归纳，深刻理解体积公式的本质，发展空间观念和逻辑推理能力。
3.双师协同引导发现规律
教师引导学生观察汇总的全部数据，发现“小正方体总数=每行个数×行数×层数”。此时，播放名师课堂中其他班级学生的发现视频，得出相似结论以增强学生认同感。
图9 名师课堂中学生的发言
随后，教师提出关键问题：“每行个数、行数、层数，与长方体的长、宽、高有什么关系？”为突破该难点，教师使用平台蒙层功能，在白板预设的长方体图形上依次擦出“长→每行个数”“宽→行数”“高→层数”的对应关系，将抽象的“数”与直观的“形”完美结合，帮助学生自主归纳出：长方体的体积=长×宽×高。
【设计意图】通过对比分析与直观演示，强化公式推导过程，帮助学生建立“数形结合”思维，突破长、宽、高与体积单位个数联系的教学难点。
4.学生自主探究
提出问题：怎样计算正方体的体积？正方体的体积计算公式用字母怎么表示？请同学们自学教材相关内容，并完成以下任务：
正方体的体积=( )
V=( )=( )读作：( )，表示：( )。
利用国家平台中数字教材的放大镜功能突出展示自学内容，学生回答时，教师用数字教材中的笔触功能圈画关键信息。
图10 数字教材内容
【设计意图】运用数字教材的聚焦功能，引导学生自主阅读并提取关键信息，培养其信息获取与概括能力；通过对比长方体与正方体的关系，引导学生利用知识正迁移自主推导出正方体体积公式。
5.课堂练习
在数字教材中出示例1后，教师使用画笔功能圈画关键信息，要求学生完成学习任务单，并邀请两名学生在国家平台的白板上解答并讲解思路。（如图11）。
图11 学生在平台上演板
【设计意图】邀请学生使用平台功能在白板上完成练习，实现“思维可视化”；将学生置于主动展示的位置，使其解题思路完整呈现，为教师提供生动的学情诊断依据；同时通过技术赋能，营造“人人皆可为师”的课堂文化，落实学生主体地位，提升课堂参与质效。
6.巩固拓展，平台赋能，实现个性化学习
（1）拓展新知（针对学有余力的学生）：同学们通过动手操作、合作探究得出了长方体和正方体的体积公式。想一想，长方体和正方体的体积还有别的计算方法吗？
【设计意图】引导学生观察长方体、正方体体积公式，寻找它们的共同点，发挥空间想象能力，进而抽象出长方体（或正方体）体积计算的统一公式：体积=底面积×高。
- 巩固练习：一块长方体形状的大理石，底面积是6m²，高是5m，这块大理石的体积是多少？精准播放名师课堂视频中关于该试题讲解的片段，师生共同观看后集体订正。
图12 名师课堂中试题的讲解
【设计意图】通过巩固练习加深对公式的理解与应用；利用名师的标准讲解，为全体学生尤其是基础较弱的学生提供清晰、规范的解题示范，起到巩固与支撑作用。
7.总结评价环节，技术联通，升华学习体验
教师利用AI工具生成“张老师”，数字人“张老师”对课堂重难点内容进行总结，并创设“张老师想知道大家学会了什么”的真实情境，邀请学生分享收获，与学生实时互动。
图13 与线上名师AI语音通话
随后，播放名师课堂视频中，张老师班级同学的总结发言片段，让学生在与‘视频中远方同学’的思维碰撞中，感受学习共同体的氛围，升华学习体验。
图14 与线上学生隔空交流
【设计意图】运用国家平台精准播放视频片段的功能，以情境创设和技术辅助为手段，激发学生反思与表达的意愿，促进知识的整合与内化。
（三）课后巩固：智能作业布置
教师通过国家平台发布为本课定制的分层智能作业，学生在线完成并提交。系统进行自动批改，学生能即时查看对错与反馈；系统自动生成的班级学情报告，帮助教师快速锁定全班共性薄弱点（如体积单位换算混淆、统一公式 V = S h应用不熟等）和个别学生的知识漏洞，从而通过平台定向推送讲解视频或定制化练习题。这种“AI即时反馈+教师精准辅导”的双轨机制，构建了数据驱动的高效教学闭环。
图15 班级群发布作业
取得的成效
（一）应用数据
双师课堂模式与国家平台深度融合后，本节课的教学效率与学生参与度得到显著提升。通过平台的功能支撑与名师的线上引领，学生经历了从直观感知到抽象公式的完整探究过程，空间观念与逻辑推理能力得到有效培养。为客观评估效果，对教学关键指标进行了基于课堂观察与课后检测的前后对比，具体数据如下：
（二）应用反馈
1.学生反馈：学生普遍对双师课堂模式感到新奇与喜爱。他们认为，线上名师的讲解清晰有条理，能够帮助理清思路；线下教师的亲手指导和即时鼓励让他们“敢于动手、不怕犯错”；利用手机投屏展示小组拼摆成果，极大地激发了成就感；平台的智能作业和即时反馈也让学习更有趣、更高效。
2.教师反思：国家平台与双师模式的结合实现了“优势叠加”。线上名师承担了部分标准化讲解与示范任务，使线下教师得以将更多精力投入到观察学情、组织互动与个性化辅导中；平台的计时器、投屏、蒙层等功能，让课堂环节衔接更紧凑，教学重难点的突破更加直观高效。这种模式不仅提升了课堂容量，更关键的是促进了学生学习方式的转变，使他们真正成为课堂的发现者和探索者。
（三）存在问题与改进方向
部分技术操作环节（如手机投屏、拍照上传）因设备调试或网络问题偶有耗时，影响了课堂节奏的流畅性。未来需提前充分测试技术工具，预设备用方案，并加强对学生的简单操作培训，确保技术无缝服务于教学内容，而不分散师生注意力。
结论及展望
（一）应用创新
教学模式创新：本案例构建了“线上名师引导+线下教师赋能”的双师协同教学新样态。通过精准切分教学环节，实现了名师优质资源与本校教师主导作用的互补，将传统的“一人主导”课堂转变为“双师协作”课堂，为常态化开展高质量、互动式教学提供了可行路径。
学习机制创新：学生借助国家平台的交互工具（如拼摆投屏、数据共享、智能反馈），亲身经历了“动手操作→数据记录→观察分析→归纳结论”的科学探究全过程。这不仅使抽象的数学公式变得可视、可触、可感，更重要的是培养了学生的数据分析能力和合作探究精神，实现了从“学会”到“会学”的转变。
（二）未来展望
国家中小学智慧教育平台的深度应用，为小学数学几何教学打开了新的局面。未来，可进一步探索双师课堂在“图形与几何”领域其他复杂课题中的应用模式；同时，借助平台的资源汇聚与数据追踪能力，有望构建起一个“城乡联动、资源共享、数据驱动”的智慧教研共同体。通过推广“录播名师资源+本地教师协同”的联校双师课程模式，能够缩小区域和校际差距，让更多学生享受到优质的数学教育，为推动义务教育优质均衡发展贡献实践智慧。
参考文献
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2.王陆, 李瑶. 智能技术赋能的小学数学课堂互动研究[J]. 电化教育研究, 2022, 43(1): 115-122.
3.袁智强, 李士锜. “数形结合”思想在小学数学教学中的应用研究[J]. 数学教育学报, 2019, 28(3): 85-89.
4.郑旭东, 吴筱萌. 国家智慧教育平台的应用模式与推进策略[J]. 中国远程教育, 2023(4): 1-8.
案例实践单位：商城县第二小学
案例主持人：王晓冰
案例成员：周虹 王冬萍 秦贝贝 代辉
案例指导：河南曹建国专家指导团队
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