“数阅共生”—数智时代数学阅读教学新范式

发布时间: 2026-11-01

数学是一门科学、一种思维方式,更是一种语言、一种文化。在数智时代,信息的生成、记录与传递几乎都以“数字”的方式实现,读取数字、理解数字并提取其背后信息的能力,已成为个体适应时代发展的重要特质,在这样的背景下,数学阅读的教育价值进一步凸显。数学阅读不仅强调对数学语言、符号、图表、数量关系的阅读,更强调到学生读取数字信息、对其进行意义建构、整合梳理的能力,这在数智时代是尤为重要的。

与此同时,人工智能在教育领域的应用不断走深走实,正由单纯的辅助工具逐步发展为支撑资源生成、学习分析、过程反馈和个性化服务的重要力量。对于数学阅读教学而言,AI技术不仅能够支持阅读资源开发与优化,还能够通过智能反馈、分层推送、在线互动和学习数据分析等方式提升教学的针对性与实效性。因此,在数智时代背景下重新审视数学阅读,探究AI赋能数学阅读的实践路径,不仅是顺应教育变革的现实需要,也是推进数学阅读教学转型的重要课题。

在十多年的数学阅读教学实践与研究中发现,数学阅读教学的普及程度不广、受重视程度不高,数学阅读教学的开展面临着“教育资源缺乏”、“缺乏理论指导”、“未关注学段衔接”等诸多问题,我国教育工作者大多倾向于将数学阅读理解为对数学题目的阅读过程,聚焦于智育层面概念掌握、逻辑推理与抽象概括等能力的建构,忽略了数学阅读的育人导向,忽略了人工智能技术在数学阅读教学中的应用。悦纳阅读,让数学学习有温度、有深度。数智赋能,让数学教学有精度、有效度。依托数智技术(大数据、人工智能、数字化工具),赋能教学全过程、全维度,实现“精准教、高效学、个性化育”。生长数学,让核心素养有载体、有路径。以“生长”为核心,立足学生认知规律与终身发展需求,打破知识碎片化壁垒,构建“知识生长、思维生长、素养生长”的三维育人体系。

基于上述背景,我提出“数阅共生—数智时代数学阅读教学新范式”的教学主张。该主张历经两个阶段发展:第一阶段:2022年以前我提出了“悦读数学、衔接有道”。更多是基于小初衔接、初高衔接阶段线下数学阅读开展的实践工作提炼。第二阶段:2022年后阅读工作结合了AI赋能,提出“数阅共生—数智时代数学阅读教学新范式”教学主张。更多是基于数字化技术赋能数学阅读发展和AI时代如何更好地学习。本教学主张意在探索“以数学阅读为载体,融情感、数智技术于课堂,伴学生全面生长”的阅读教学新范式。

一、宏观:三大核心内容—教学主张的灵魂与价值追求

(一)悦纳阅读:数学教学的情感基石

什么是“悦纳”?悦纳在辞海上释义为高兴地接纳、接受东西或人。从“阅读”到“悦读”再到“悦纳”的过程就是心理感受的不同发展过程。阅读者的情感内化或者迁移,从而可以解决成长困惑、满足各种情感需要。这样的阅读其实是马斯洛需要层次理论中人的最高需要,把这种阅读称为“悦读”。“悦读”的最大特点来自于阅读者的主动获得,在悦读活动中更多关注阅读体验、情感内化,总之更注重情感的生成。“悦读”的目的在于“悦纳”,“悦纳”是“悦读”的结果。在“悦读”中,体悟真情,反观自我,这是悦读的收获。

悦纳阅读数学就是以数学阅读为载体,让数学生命在阅读中成长,收获对数学认识的情感生成,或者从阅读中提升学习知识的能力,素养的提升又激发新一轮或更高层次的主动阅读,从而达到“探索成就悦纳数学智慧,挑战领略数学悦读精彩”。

如何落实呢?数学课标修订组组长史宁中教授说过,中国优秀传统文化要有数学,内容要主动融入数学课程,特别是阅读课程。就是如何讲好的传统文化故事的数学道理,更好让人领悟数学味,这也是个悦纳的过程。比如我们熟悉的曹冲称象的故事,从文学角度看是在叙述这个故事本身,数学课程要求学生在阅读中要认识千克、吨等概念,要明白等量加等量一定相等的道理,更要理解到总量等于分量和的道理。度量衡的故事反映出战国时期统一度量衡一事是十分严肃认真的。商鞅还统一了斗、桶、权、衡、丈、尺等度量衡。这个故事给我们的启发是数学概念和运算要有统一的认识,原有的教材在于处理整数、小数和分数以及数的运算方面缺乏统一的认识。

(二)数智赋能:数学教学的时代特征与必然要求

数智赋能是数学教学的时代特征,也是回应数智时代教育变革需求的必然选择,其核心在于顺应教育数字化转型趋势,以人工智能、大数据等技术推动数学阅读教学方式的深层变革。党的二十大报告首次将“推进教育数字化”写入国家发展战略,《教育数字化战略行动》进一步明确提出,要推动数字技术与教育教学深度融合,构建智能化、个性化的教育支持与评价体系。在这样的时代背景下,数学教学不仅要关注知识传授,更应主动回应数智时代对人才培养的新要求。与此同时,传统数学阅读教学在实践中仍存在诸多现实困境:阅读资源供给缺乏差异化,难以满足学生个体发展需求;学生思维过程隐性化,教师难以及时捕捉与精准指导;评价方式偏重结果,缺乏对学习过程与思维品质的持续关注。

基于此,我认为,数智赋能已经不再是数学教学的“可选项”,而是数智时代背景下数学教育发展的必然要求。随着人工智能、大数据等技术不断重塑社会运行方式,学生未来面对的将不仅是知识问题,更是复杂信息处理、人机协同决策与创新性解决问题的挑战。传统依赖经验、统一推进的教学模式,已难以满足学生个性化发展与核心素养培养的现实需求,数学教学必须主动适应时代变化,借助数智技术实现教学方式与育人模式的转型升级。

尤其在数学阅读教学中,学生的认知差异、思维过程与学习轨迹具有高度个体化特征,仅依靠教师经验往往难以实现精准诊断与有效支持。而人工智能、大数据分析与思维可视化技术的发展,使“因材施教”、“过程评价”、“精准反馈”等长期以来难以真正落地的教育理念具备了现实可能。借助AI技术,可以根据学生的认知水平与学习特点提供适切的阅读资源;依托学习数据分析,可以动态掌握学生的学习状态与思维变化;通过思维可视化技术,还能够帮助教师更加直观地理解学生的数学思维过程,从而实现更具针对性的指导与干预。因此,“数智赋能”不仅是一种技术应用理念,更是一种教学发展观。它强调以数据支持教学决策,以智能技术促进深度学习,以人机协同优化学习体验,推动数学教学从“经验驱动”走向“精准驱动”,从“统一供给”走向“个性生长”,最终让每一位学生都能够获得适合自身发展的数学教育。

(三)生长数学:数学教学的本质追求

生长数学是数学教学的本质追求,其核心是数学教学不仅是知识传授,更是促进学生生命全面生长的过程。正如罗曼・罗兰所言:“从来没有人为了读书而读书,只有在书中读自己,在书中发现自己或审视自己。”读书,归根到底,就是一场与自己的相遇。数学阅读就是强调认知者相遇数学精神、交流数学情感和生成数学意义的过程,体现数学生命的唤醒、充实和升华的过程。数学生命在参与数学阅读中提升自己的高阶思维能力,提升自己的思辨能力。基于核心素养提升的数学阅读课程,所选内容皆源于教材,又高于教材,整体难度适中,不同水平的学生所见不尽相同,能够各取所需,最终都能够有所收获,提升数学思维水平。让学生深刻体验知识形成过程,才能更好地发挥主观能动性,将知识转化为素养。例如,以“中国人最先使用负数”为背景引导七年级学生认识负数,使刚升入初一的学生能通过阅读课理解:数域扩充的变化会带来法则内容的变化,用类比方法研究数的运算到式的运算,正确理解如“-2-2=-4”这种运算是怎样产生的。

2022年版义务教育数学课程标准提倡做好三个衔接,分别是幼小衔接、小初衔接和初高衔接。我们认为六、七年级衔接过渡的成功与否对义务教育质量影响很大,有承前启后的作用,这部分是基础教育长期被忽视的一个薄弱环节认识。执行“知识与能力并举,规范与潜能同行”的衔接教学理念,开发数学阅读课程,立足于“精·活·实”文化课堂,开展“读·思·串”数学阅读教学、提升衔接教育,感悟阅读人生。从数学知识、思维方式、学习方法等进行衔接、提升。

“从数学阅读中感悟阅读人生”,这是我的教学誓词。数学阅读不仅能够提升学生的高阶思维与思辨能力,更能够让学生在阅读中感悟数学的理性精神、严谨态度和创新意识,培养学生的科学素养和人文情怀,为学生的终身发展奠定坚实基础。衔接阶段是学生数学生命生长的关键转折点,通过数学阅读能够帮助他们顺利完成思维方式和学习方法的转变,实现数学生命的持续生长。

二、中观:三阶育人目标——回应"培养什么人"的根本问题

基于“悦纳阅读、数智赋能、生长数学”三大核心内容,我构建了层层递进、相互支撑的“三阶育人目标”体系。该体系既立足数学阅读基本能力,又着眼学生全面发展,同时回应数智时代对未来人才的新要求。

 

图1 数智时代数学阅读育人目标的再建构

(一)第一阶:夯实数学阅读基础能力

这一目标对应传统智育要求,是学生数学学习的基础。其核心是培养学生的概念理解能力、语言互译能力、阅读迁移能力、逻辑推理能力、信息整合能力等数学阅读所需的基本能力。

在数智时代,信息迭代频率显著加速,信息总量爆炸性增长,有效信息与潜在有害信息界限日益模糊。因此,我们要重点强化学生的信息筛选与批判能力和数字与数据解读能力,让学生能够在海量信息中辨别真伪、提取有用信息。

这一目标的理论支撑是史宁中教授提出的数学三大基本思想:抽象、推理、模型。通过数学阅读,学生能够学会"用数学的眼光观察现实世界,用数学的思维思考现实世界,用数学的语言表达现实世界"。在衔接阶段,要特别注重数学语言表达的规范性和思维方式的逻辑性训练,为后续学习打下坚实基础。

(二)第二阶:促进学生德智体美劳全面发展

数学教育不仅承担知识教学功能,更肩负立德树人的时代使命。因此,第二阶目标强调以数学阅读促进学生德智体美劳全面发展,突破传统数学教学“重知识、轻育人”的局限,让学生在阅读数学、理解数学的过程中实现精神成长与价值生成。

在德育层面,通过融入数学史、数学文化以及时代发展案例,引导学生感悟数学发展背后的科学精神与家国情怀。例如,通过阅读“中国古代负数应用”“祖冲之圆周率”等内容,增强学生的文化认同与民族自豪感。在美育层面,引导学生感受数学图形的对称美、公式结构的简洁美以及逻辑推理的严谨美,让学生在数学阅读中体会数学独特的理性魅力与审美价值。在劳动教育与实践教育层面,则注重挖掘数学与现实生活、社会生产之间的联系,使学生理解数学来源于生活、服务于生活。例如,通过阅读“统一度量衡”“古代工程测量”等案例,感悟劳动人民的智慧,理解数学在社会发展中的重要价值。

这一阶段强调,数学阅读不仅是知识获取的过程,更是价值观塑造、人格成长与精神发展的过程。

(三)第三阶:培育数智时代所需的核心特质

第三阶目标立足未来社会发展需求,聚焦学生高阶思维与时代适应能力的培养。随着人工智能技术不断发展,人类与AI的关系正由简单工具使用转向深度协同。在未来社会中,真正具有竞争力的,不再只是知识记忆能力,而是创新能力、批判思维、跨学科整合能力以及人机协同能力。

因此,在数学阅读教学中,我特别强调学生创新意识与高阶思维的发展,引导学生学会从多角度分析问题、跨领域整合知识,并能够理性看待人工智能技术的发展与应用。通过项目化学习、数学建模、问题探究等方式,培养学生的问题意识、探究能力与自主学习能力,使学生不仅能够“使用AI”,更能够理解AI、驾驭AI、优化AI。

这一目标的核心,不是让学生成为技术的被动接受者,而是培养能够主动适应未来社会、具备独立思考能力与社会责任感的数智时代新人。

三、微观:教学实施体系——让理念真正发生的实践路径

教学主张的价值,不仅在于理念建构,更在于课堂实践。基于“悦纳阅读・数智赋能・生长数学”的整体理念,我逐步形成了以“三读一拓”教学模型为核心、以课程建设、课堂实施、评价改革与AI赋能为支撑的微观实施体系,努力将抽象理念转化为可操作、可实施、可推广的教学行动。

(一)“三读一拓”教学模型—连接理念与实践的桥梁

“三读一拓”(识读、理读、品读、拓读)教学模型,是我在长期数学阅读教学实践中逐步形成的核心教学模型,也是连接教学理念与课堂实践的重要桥梁。该模型遵循学生数学认知发展的基本规律,将数学阅读由浅层信息获取逐步推进到深层理解、价值感悟与迁移创新,形成层层递进、螺旋上升的学习过程。尤其在小初、初高衔接阶段,“三读一拓”能够有效帮助学生完成数学语言、思维方式与学习方法的过渡。

阅读阶段

核心任务

育人目标

教学方法

衔接阶段特别关注点

识读

读懂数学符号、语言、图表,获取基本信息,理解概念定义、公式定理的字面含义

第一阶:基础能力

逐字逐句研读、术语解释、数学语言与自然语言互译训练、图表解读练习

纠正小学阶段不规范的数学表达习惯,建立初中数学的符号意识

理读

理清知识逻辑脉络,理解数学本质,建构知识体系,掌握数学思想方法

第一阶 + 第二阶

"读・思・串" 教学法、思维导图绘制、问题链引导、小组合作探究

引导学生从具象思维向抽象思维过渡,学会用逻辑推理的方式思考问题

品读

感悟数学思想方法的精妙,体会数学文化与美学价值,培养科学精神

第二阶 + 第三阶

案例分析、数学史阅读、数学故事分享、辩论会、数学美学鉴赏

通过数学文化阅读缓解学习焦虑,培养对数学的兴趣和信心

拓读

拓展知识应用范围,解决实际问题,培养创新思维和实践能力

第三阶:时代特质

数学小论文撰写、课题研究、跨学科项目式学习、数学建模活动

设计与小学知识衔接又有拓展的探究性问题,培养自主学习能力

在实施“三读一拓”教学模型时,要立足“精・活・实”文化课堂,将“读・思・串”教学模式贯穿始终。“读”是基础,引导学生认真阅读数学材料;“思”是核心,鼓励学生独立思考、大胆质疑;“串”是关键,帮助学生将零散的知识串联成体系,形成完整的知识结构。在衔接阶段,要特别注重"串"的环节,帮助学生建立新旧知识之间的联系,实现知识的平稳过渡。

 

(二)四维实践路径:构建数学阅读教学闭环

为了保障“三读一拓”教学模型真正落地,我进一步构建了“课程建设—课堂实施—评价改革—AI赋能”四维实践路径,形成完整的数学阅读教学支持体系。

【维度一】课程建设:构建系统化数学阅读课程体系

2022年版义务教育数学课程标准提倡做好幼小衔接、小初衔接和初高衔接三个衔接。我认为,六、七年级小初衔接过渡的成功与否对义务教育质量影响很大,有承前启后的作用,这部分是基础教育长期被忽视的一个薄弱环节。

贯彻“知识与能力并举,规范与潜能同行”的衔接教学理念,开发了《小初衔接数学阅读读本》和《初高衔接数学阅读读本》。课程内容从数学知识、思维方式、学习方法三个维度进行系统设计:知识衔接,梳理小学与初中、初中与高中数学知识的内在联系,填补知识断层;思维衔接,引导学生从小学的算术思维、具象思维逐步过渡到代数思维、抽象思维;方法衔接,培养学生良好的数学阅读习惯和自主学习能力,掌握初中数学的学习方法。

在厦门大学人工智能创新实验室、李生华教学团队、北京智慧流公司和福建教育出版社通力合作下,项目团队借助AI技术,以“育人导向”为指导,基于2022年版义务教育课程标准下强化中华优秀传统文化的渗透和培养,构建了60余节在线数学阅读教学课程。所构建的数学阅读课程不仅关注学生数学知识的学习,还注重数学史的渗透,在线课程借助我国历史上的数学故事,培养学生的文化自信与民族认同感,真正做到“学史明理、学史增信、学史崇德、学史力行”,实现数学阅读课程中的育人。

【维度二】课堂实施:深化“悦纳阅读”课堂变革

课堂是教学主张实施的核心场域。围绕“三读一拓”教学模型,我积极探索以阅读驱动学习、以问题引发思考、以交流促进生成的课堂教学方式。在教学中,通过阅读分享、数学故事会、问题探究、合作讨论等活动,激发学生阅读兴趣与参与意识。同时,在衔接阶段采用“低起点、小步子、多反馈、快矫正”的教学策略,帮助学生逐步适应新的学习要求。例如,在七年级“负数”教学中,我以“中国最早使用负数”为阅读背景,引导学生在阅读中理解数域扩充的历史意义与数学本质,使学生不仅“学会负数”,更“理解负数为什么产生”。

【维度三】评价改革:建立过程化数学阅读评价体系

课堂是教学主张实施的主阵地。我们推广“三读一拓”教学模型,设计多样化的教学活动,如阅读分享会、数学故事会、辩论会、课题研究等,激发学生的阅读兴趣。在衔接阶段,我们采用“低起点、小步子、多反馈、快矫正”的教学策略:从学生已有的知识经验出发,设计符合学生认知水平的阅读材料将复杂的数学知识分解为若干个小的学习步骤,逐步引导学生掌握及时反馈学生的学习情况,给予肯定和鼓励发现学生的问题及时矫正,避免问题积累。注重知识形成过程的体验,让学生在主动探究中生成意义。例如,在教授七年级负数概念时,以“中国人最先使用负数”为背景,引导学生通过阅读了解数域扩充的历史,理解负数运算的本质,而不是简单地记忆运算法则。这种教学方式能够帮助学生顺利完成从小学算术到初中代数的过渡。

【维度四】AI赋能路径:探索数智时代数学阅读教学新模式

AI赋能是教学主张的时代特色,在解决衔接阶段学生差异大、个性化教学难的问题上具有独特优势。我们利用AI技术实现个性化阅读推荐,根据学生的能力水平和学习进度,推送合适的阅读材料和练习题,实现“因材施教”。对于基础薄弱的学生,推送巩固性的阅读材料;对于学有余力的学生,推送拓展性的阅读材料。借助AI进行实时测评与反馈,及时发现学生学习中的问题,提供针对性的辅导。AI可以自动批改学生的作业,分析学生的错误原因,生成个性化的学习报告,帮助教师和学生了解学习情况。

我们正在探索数学思维可视化技术,通过AI分析学生的解题过程,呈现学生的思维路径,让教师能够直观地了解学生的思维方式,及时纠正学生的思维误区。同时,利用大数据分析学生的学习规律,为教学决策提供科学依据。

四、结语

数智时代为数学教育带来了新的机遇与挑战,而衔接阶段则是决定学生数学学习成败的关键时期。“数阅共生—数智时代数学阅读教学新范式”教学主张,是我对数学教育本质的思考与探索,也是我对数智时代数学教育发展的回应。在未来的教学实践中,我将继续深化这一教学主张,特别是进一步完善衔接阶段数学阅读教育体系,不断提升教学质量,为培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人而努力奋斗。