一、引言

随着大数据、人工智能、云计算等数字技术的飞速发展，人类社会已全面迈入数字化时代，教育领域正经历着从“知识传授”向“素养培育”的深刻转型。《义务教育数学课程标准（2022年版）》明确指出，数学教育应聚焦核心素养，引导学生形成适应终身发展和社会发展需要的数学思维、能力与品格。数学核心素养涵盖数感、量感、符号意识、运算能力、几何直观、空间观念、推理意识、数据意识、模型意识、应用意识和创新意识等多个方面，是数学学科育人价值的集中体现。

在数字化背景下，数字技术为数学核心素养的培养提供了丰富的工具与载体，能够打破传统教学的时空限制，优化教学内容呈现方式，强化师生互动与个性化教学。然而，当前部分学校在利用数字技术培养数学核心素养的过程中，仍存在诸多问题：部分教师将数字技术仅作为传统教学工具的替代，未能充分发挥其育人价值；教学资源缺乏针对性，难以适配核心素养的培养目标；教师数字教学能力不足，难以设计出高质量的素养导向型数字化教学方案。在此背景下，深入研究数字化时代数学核心素养的培养路径与方法，对于推动数学教育改革、提升育人质量具有重要的理论与现实意义。

二、核心概念界定

（一）数字化时代

数字化时代是以数字技术为核心驱动力，以数据为关键生产要素，实现信息传播、生产生活、社会治理等各领域全面数字化转型的时代。在教育领域，数字化时代的核心特征表现为：教学环境的智能化（如智慧教室、在线教学平台）、教学资源的数字化（如微课、虚拟仿真资源）、教学过程的精准化（如基于大数据的学情分析）、教学模式的多元化（如混合式教学、个性化学习）。数字化时代为数学教育提供了全新的发展机遇，也对教育者的教学理念与实践能力提出了更高要求。

（二）数学核心素养

数学核心素养是学生在接受相应学段的数学教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备数学品格和关键数学能力。结合《义务教育数学课程标准（2022年版）》与相关研究，数学核心素养并非孤立的能力或品格，而是一个有机整体：数感、量感、符号意识是数学认知的基础；运算能力、几何直观、空间观念是数学思维的核心载体；推理意识、数据意识、模型意识是数学应用与创新的关键；应用意识与创新意识则是数学核心素养的终极体现，引导学生将数学知识应用于实际问题解决，形成创新思维。

（三）数字化与数学核心素养培养的融合逻辑

数字化与数学核心素养培养的融合，并非简单的数字技术叠加，而是以数学核心素养培养为导向，将数字技术有机融入数学教学的全流程，实现“技术赋能素养培育”的协同发展。其核心逻辑在于：数字技术为数学核心素养的培养提供了可视化、具象化、个性化的工具与场景，能够破解传统教学中抽象知识难以理解、个性化需求难以满足等难题；同时，数学核心素养的培养目标又为数字技术的应用提供了方向，避免技术应用的盲目性与表层化，确保数字技术真正服务于学生数学能力与品格的提升。

三、数字化时代数学核心素养培养的现状与问题

（一）培养现状

近年来，在教育数字化政策的推动下，我国中小学数学教育在核心素养培养与数字技术融合方面取得了一定进展。一是数字化教学基础设施逐步完善，多数学校建成了智慧教室、在线教学平台，配备了多媒体设备、平板电脑等终端设备，为融合教学提供了硬件支撑；二是数字化教学资源不断丰富，国家中小学智慧教育平台、各省市教育资源平台汇聚了大量数学微课、课件、习题等资源，为教师教学提供了素材；三是教学模式逐步创新，部分教师开始尝试利用数字技术开展混合式教学、探究式教学，如通过几何画板展示图形变换、利用在线问卷收集学情数据，初步探索了数字化背景下核心素养的培养路径。

（二）存在的核心问题

尽管取得了一定进展，但数字化时代数学核心素养培养仍面临诸多突出问题，具体表现为以下四个方面：

1. 技术应用表层化，素养培育导向缺失。部分教师对数字技术的应用仍停留在“替代传统工具”的层面，如用PPT替代黑板板书、用在线习题推送替代纸质作业批改，未能结合数学核心素养的培养目标设计深层次的教学活动。例如，在“图形的全等”教学中，仅通过动画演示全等图形的变换过程，未引导学生借助数字工具自主探究全等的判定条件，难以培养学生的几何直观与推理意识；在“统计与概率”教学中，仅让学生观看统计图表的制作视频，未组织学生利用大数据工具分析实际问题，不利于数据意识与应用意识的形成。

2. 数字化资源适配性不足，难以支撑素养培养。当前数学数字化教学资源虽数量庞大，但存在“碎片化”“同质化”“脱离素养目标”等问题。一方面，资源多以知识点讲解、习题训练为主，缺乏针对核心素养培养的专题资源，如培养推理意识的探究性任务资源、培养模型意识的实际问题建模资源；另一方面，资源设计缺乏个性化考量，未能充分兼顾不同学段学生的认知特点与学习需求，导致教师难以直接应用资源设计素养导向型教学方案，增加了教学准备负担。

3. 教师数字素养薄弱，融合教学能力不足。教师是数字化时代数学核心素养培养的核心主体，其数字素养与融合教学能力直接决定培养质量。当前，部分教师尤其是中老年教师，存在数字技术操作不熟练、数字化教学理念滞后等问题，难以熟练运用几何画板、思维导图、大数据分析工具等开展教学；同时，学校针对教师的培训多以技术操作讲解为主，缺乏对“数字技术如何适配核心素养培养”“素养导向型数字化教学设计”等核心内容的系统培训，导致教师“会用技术”但“不会用技术培养素养”。

4. 评价体系不完善，素养培养缺乏导向。当前，多数学校对数学教学的评价仍沿用传统模式，侧重评价学生的知识掌握程度（如考试分数），忽视对学生数学核心素养的全面评价；同时，评价方式较为单一，多以终结性评价为主，缺乏基于数字技术的过程性评价，难以精准捕捉学生在思维能力、应用能力等方面的发展变化；此外，评价指标缺乏针对性，未能结合不同核心素养的特点设计差异化评价标准，无法为素养培养提供科学导向。

四、数字化时代数学核心素养的培养路径与方法

（一）构建素养导向的数字化教学资源体系

优质的数字化教学资源是核心素养培养的基础，需从“知识导向”向“素养导向”转型，构建适配核心素养培养的资源体系。一是明确资源开发目标，围绕数学核心素养的各维度，开发针对性资源：针对数感、量感培养，开发可视化的数字教具资源（如虚拟计数器、量角器）；针对几何直观、空间观念培养，开发交互式图形资源（如几何画板动态课件、3D立体图形模型）；针对推理意识、模型意识培养，开发探究性任务资源（如实际问题建模案例、推理探究活动设计）。二是优化资源呈现形式，结合不同学段学生的认知特点，采用微课、动画、虚拟仿真、互动游戏等多种形式呈现资源，增强资源的趣味性与互动性，激发学生的学习兴趣。三是建立资源共建共享机制，依托学校、区域教育资源平台，鼓励教师结合教学实践开发、上传素养导向型数字化资源，组建资源审核团队对资源质量进行严格把关，形成“共建、共享、共研”的资源生态；同时，结合学情数据对资源进行动态更新，确保资源的适配性与时效性。

（二）创新数字化教学模式，赋能素养培育

结合数学核心素养的培养目标与数字技术的优势，创新教学模式，实现“技术赋能素养培育”。一是开展交互式可视化教学，破解抽象知识教学难题。利用数字技术将抽象的数学知识转化为具象、直观的内容，帮助学生形成核心素养。例如，在“函数的图像与性质”教学中，利用几何画板制作交互式课件，引导学生通过拖拽参数改变函数图像，自主探究函数解析式与图像之间的关系，培养几何直观与推理意识；在“立体几何”教学中，利用VR技术构建三维立体图形场景，让学生沉浸式观察图形的结构、展开过程，提升空间观念。二是推行个性化精准教学，满足差异化素养发展需求。依托在线教学平台、大数据分析工具，收集学生的学习行为数据（如课堂互动、作业完成情况、测试成绩），精准定位学生在核心素养发展中的薄弱点，为学生推送个性化学习资源与任务。例如，针对运算能力薄弱的学生，推送针对性的运算训练资源与解题技巧微课；针对数据意识不足的学生，布置实际数据收集与分析任务，助力学生精准提升核心素养。三是开展项目式融合教学，培养应用意识与创新意识。结合生活实际设计项目式学习任务，引导学生利用数字技术解决实际数学问题。例如，设计“校园周边交通流量统计与优化”项目，引导学生利用大数据工具收集交通流量数据、绘制统计图表、建立数学模型，提出优化方案，在项目实施过程中培养数据意识、模型意识与创新意识。

（三）提升教师数字素养，强化融合教学能力

教师是核心素养培养的关键，需构建系统化的教师培养体系，提升教师的数字素养与融合教学能力。一是优化培训内容，打破“重技术、轻素养”的培训模式，将“数学核心素养内涵解读”“素养导向型数字化教学设计”“数字化资源开发与应用”“大数据学情分析”等作为核心培训内容；同时，结合不同学段、不同数学知识点的特点，开展专题培训，如“小学低年级数感培养的数字化教学策略”“初中几何直观培养的VR技术应用”等，提升培训的针对性。二是创新培训方式，采用“线上+线下”“理论+实践”“案例研讨+实操演练”的混合式培训模式：线上依托在线学习平台开展自主学习，线下组织教学观摩、案例研讨、校本研修等活动，邀请专家、骨干教师进行现场指导；同时，建立“名师工作室”“师徒结对”机制，发挥骨干教师的引领作用，助力教师在实践中提升融合教学能力。三是建立教师激励与评价机制，将教师的数字化教学能力、素养导向型教学成果纳入绩效考核、职称评定的重要指标，鼓励教师主动参与数字化教学改革；同时，搭建教师交流展示平台，举办数字化教学比赛、案例分享会等活动，激发教师的教学创新热情。

（四）构建科学多元的数字化评价体系

建立科学的评价体系是保障核心素养培养质量的关键，需依托数字技术构建“素养导向、多元立体”的评价体系。一是明确评价核心目标，将数学核心素养的各维度（如运算能力、推理意识、应用意识等）作为评价的核心内容，摒弃“唯分数”的评价导向，重点关注学生在数学思维、能力、品格等方面的发展变化。二是创新评价方式，构建“过程性评价+终结性评价”相结合的评价模式：过程性评价依托在线教学平台、学习管理系统，收集学生的课堂互动数据、作业完成数据、探究活动成果等，实时跟踪学生的学习过程与素养发展情况；终结性评价结合学科特点，采用笔试、实践操作、项目成果展示、口头答辩等多种形式，全面评价学生的核心素养水平；同时，利用大数据分析工具对评价数据进行整合分析，精准呈现学生的素养发展状况，为教学改进提供数据支撑。三是细化评价指标，结合数学核心素养各维度的特点，设计差异化、可操作的评价指标：例如，针对运算能力，从运算准确性、规范性、灵活性等方面设计指标；针对推理意识，从推理逻辑性、严谨性、创新性等方面设计指标；针对应用意识，从问题解决的针对性、有效性、创新性等方面设计指标，确保评价的科学性与针对性。

五、案例分析——以初中数学“一次函数的应用”教学为例

我校围绕“一次函数的应用”开展素养导向型数字化教学实践，重点培养学生的模型意识、应用意识与推理意识，具体实践如下：一是课前准备阶段，教师依托在线教学平台发布预习任务，推送微课（一次函数的概念与图像性质）、交互式练习（函数图像绘制）等资源，引导学生自主预习；同时，通过在线问卷收集学生的预习情况，精准定位学生的知识薄弱点。二是课堂教学阶段，教师利用几何画板制作交互式课件，引导学生通过拖拽参数观察一次函数图像的变化，强化几何直观；结合生活实际设计问题情境（如“某商店销售某种商品，如何定价才能获得最大利润”），组织学生分组讨论，利用Excel收集、分析数据，建立一次函数模型，探究问题解决方案；同时，利用在线互动平台实时展示各小组的成果，组织学生进行互评、质疑，培养推理意识与表达能力。三是课后拓展阶段，教师通过在线平台推送个性化作业（如针对模型意识薄弱的学生，推送实际问题建模任务；针对应用能力不足的学生，推送拓展练习）；组织学生开展“生活中的一次函数”主题探究活动，引导学生利用手机APP收集生活中的函数问题（如水电费计费、行程规划等），建立模型并解决问题，将成果上传至平台进行分享交流。四是评价阶段，依托平台收集学生的预习数据、课堂互动数据、作业完成数据、探究活动成果等，结合学生的课堂表现、小组互评结果，从模型意识、应用意识、推理意识等方面对学生进行综合评价，并生成个性化评价报告，为后续教学改进提供依据。

实践结果显示，通过本次数字化教学实践，学生对一次函数的理解更加深入，能够熟练运用一次函数模型解决实际问题，模型意识与应用意识显著提升；课堂参与度从原来的70%提升至92%，学生的推理能力、合作探究能力也得到明显增强；教师的数字化教学能力与素养导向型教学设计能力大幅提升，形成了可复制、可推广的教学案例。

六、结论与展望

数字化时代为数学核心素养的培养提供了全新的机遇，也提出了更高的要求。当前，数学核心素养培养与数字技术融合仍存在技术应用表层化、资源适配性不足、教师能力薄弱、评价体系不完善等问题。推动数字化时代数学核心素养的有效培养，需从构建素养导向的数字化教学资源体系、创新数字化教学模式、提升教师数字素养、构建科学多元的数字化评价体系四个维度协同发力，形成“资源—教学—教师—评价”四位一体的培养格局。

未来，随着人工智能、大数据等数字技术的进一步发展，数学核心素养的培养将朝着更加精准化、个性化、智能化的方向发展。我们应持续深化对数字化与数学教育融合规律的研究，不断优化培养路径与方法，充分发挥数字技术的育人价值，助力学生形成适应终身发展和社会发展需要的数学核心素养。

参考文献

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