小学教育课题申报书：人工智能背景下小学数学STEAM教学课例研究

人工智能背景下小学数学STEAM教学课
例研究
学科分类：基础教育
课题类别：重点课题
关键词：智能 STEAM教育
预期研究成果：研究报告
课题设计论证
一、问题的提出、课题界定、国内外研究现状述评、选题意义与研究价值
1、问题提出
STEAM教育能够有效培育学生的创造和参与的素养，在教育信息化的小学数学教学中，结合本区信息化实际，本校信息化硬件设备班班通一体机、创客教室、微课室、录播室等都具备。

在运用互联网+学乐云教学平台、学生平板、学乐云APP手机端的教育教学互动形势下，怎样在数学学科中常规化呈现STEAM教育理念呢？为此，我们工作坊全体成员将在现有的信息化环境下，对人工智能背景下小学数学STEAM教学课例进行深入探究,实现STEAM教学常态化。

2、课题界定 STEAM是一个时兴的词，包括有科学、科技、艺术、工程、数学五个方面，本课题将以探究STEAM理论下数学研究课利用信息技术手段把科学、科技、艺术、工程知识融入到数学学科教学中，培养学生设计未来的实力，打开学生的创新之门，从探究中找到一
种由STEAM理念支撑的小学数学信息化教学新模式。

3、国内外研究现状述评一开始STEAM教育是STEA教育,1986年起源于美国，STEAM教育是STEA 教育的拓展，对于STEAM教育这样一个新型的教育理念，在网络上进行了搜索，发现目前国内外主要是针对科学课、信息课上进行研究的较多，有很少的这方面的课例出现，主要是一种非正式教育的形式，而且研究的课例都没有进入常态的教育教学课程中。

虽然有少数学校在应用STEAM教育时参照别人的成果，但是并没有真正的拥有自己的特色。

这样一种现状下，对于STEAM理论下数学课程的授课模式、课例形式国内外都没有这方面的研究资料。

课题组全体成员将针对这样一种教育理念对数学教学课例进行研究，并探究出新的教学模式，能够投入常态化教育教学中。

4、选题意义与研究价值教育信息化进入2.0时代，对于一线的数学老师来说，教育教学更加富有挑战性了。

利用智慧课堂平台达到信息技术与学科的深度融合，使教育教学的达到高效。

利用学生终端达到学生主动创新学习。

就算是一节数学计算课因为有了高科技的介入而变得有趣味，让学生学习更加轻松。

如何把STEAM教育理念融入进小学数学学科中，让数学研究课程变得轻松，打破传统的数学课堂模式，把数学与科学、艺术、工程、科技融于一身，研究数学信息化、科学化、艺术化，实践出有特色的STEAM教育理念下数学课程。

二、课题理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处1、课题理论依据在2017年国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知，在2018年教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知，结合本地区教育信息化现状，开展STEAM教育理念的实践研究，STEAM教育数学研究
课程能有效的培养学生的创新能力，也预示着教育信息化进行了跨阶段的迈进。

2、研究内容：以人教版3至6年级数学教材为基础，在不偏离数学课程标准的要求下，研究如何上一节STEAM教育理念的数学课，专注STEAM 教学课例的探究。

把数学课堂还给学生，体现让学生真正的成为课堂的主人模式；把数学源于生活，让学生通过动手实践去应用数学；把学乐云自主学习及其学生平板结合起来，实践体验式数学知识点的获得；开设数学创客空间，结合数学知识点，指导学生创造图形与几何的作品，体现艺术的美丽。

3、研究目标
围绕智慧课堂教学产生的数据进行多层次的探究与实践，结合学生的身心特点及区域教育教学完成课题研究，以智能数据的应用给予高效成绩的支撑。

研究目标：
第一阶段目标，结合智慧课堂授课生存数据与智能作业及其线上同步练习与测试的学情数据，探究STEAM教育理念下优化教学过程之智慧课堂大数据带来的思考实践。

针对阶段性目标，形成论文及其视频案例在2018年12月开展主题汇报讲座。

第二阶段目标，针对现阶段智慧课堂与学生平板的教学模式探究，结合数学学科的特性，设计高效的学生运用平板进行数学自主学习的教学流程，对于学生平板与数学各种课型的融合方式方法进行深入探究，并在2019年6月前完成各种课型的新式的教学设计集。

第三阶段目标，把握数学源于生活、用于生活、创造于生活的理念，将STEAM 教育理论融入到数学课程中，探索科技、科学、艺术、工程、数学学科的融合，STEAM教育理念下的数学课的特色教学模式。

在2019年12前开展
课题《科技、科学、艺术、工程与数学学科的融合探究》专题讲座。

第四阶段初设目标，信息技术飞速发展的时代，两年的时间里不知道后续会不会在硬件设备及其软件上有没有更新，所以结合前面的研究生存的资源后，在2020年6月前对于学乐云大数据探究后，整理出落实信息化高效课堂模式和小学数学学科云平台大数据应用策略探究的论文。

第五阶段初设目标，结合前面的阶段性目标，抓住STEAM教育理念、智慧课堂平板教学及其创客课堂的课例，收集前期研究的一些资源，整理后于2020年12月前完成《小学STEAM教育数学课例探究》论文。

第六阶段初设目标，撰写本课题结题报告，筹备结题报告会，整合研究成果。

于2021年6月前完成《人工智能背景下小学数学STEAM教学课例探究》论文集。

4、研究重难点：小学数学STEAM教学课例的教学流程的可行性及其STEAM 教育理念的融入方式方法。

5、研究假设本课题假设
如果在人工智能背景下的小学数学学科，把STEAM教育理念融入进去，学生不会为学数学而感觉为难，数学学科可以是一节科技课，可以是一节艺术课，学生都会动手操作，从生活出发的数学，实践在生活中，亲自动手实践轻轻松松，自主创新手到擒来。

6、拟定的创新
主抓一：STEAM教育理论下的数学课程全新教学模式的实践探究；主抓二：信息技术与数学学科的融合与创新。

把智慧课堂教学平台、学生终端、教师与学生的学习空间融为一体，把科技与艺术融入到数学中，真正体现出数学学科的魅力。

三、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤。

1、研究思路
在探究实践讨论中，对于一些初步的目标可能还会在后期进行修改与补充。

本课题将利用每个学期的教育教学使用学乐云教学平台、学生平板、创客教室等一些信息技术手段中产生的一系列数据进行深度的分析讨论，利用平台的学情数据、作业数据、知识点掌握数据等探究出数据基于教育教学高效的支撑点，利用每一节经过多次讨论探究的课例探究出高效的STEAM 教育理念的应用策略，服务于更多的学生，为学生创造出更好的教育教学新方法。

2、研究方法文献法：通过搜集、鉴别、整理研究国内外相关资料，并通过对所收集资料的研究形成对本课题内容客观科学的认识，了解国内外已取得的相关成果及研究现状。

在整理、分析文献资料的基础上，设计课题方案，确定课题研究目标和内容，归纳提炼出课题密切相关的信息。

对比分析法：在研究过程中主要采取传统与智能的对比模式一个年级中分两个不同的研究方面，有目标性的在每个学期中进行跟进观察、收集数据。

以六个学期的各方面数据作为主要研究对象，针对每个阶段的研究目标的完成情况，将数据进行分析分类整理，撰写成为阶段性课题论文。

行动研究法：针对每个阶段的完成目标，课题组讨论研究出的课题内容进行课题设计，课题组全体成员讨论分析，然后由课题组参与成员负责主讲授课，并请督导专家对授课的流程进行评课分析，录制实践操作实录，对点研究形成课例论题。

在课题研究的任何阶段，行动研究法都将作为最重要的研究方法存在，保证课题研究在边实践、边研究、边验证、边完善的进程中顺利开展。

经验总结法：课题负责人对于每次活动的内容、目标的达成及其课例实际教学流程的效果进行总结，做好记录分析。

在课题研究的不同阶段，我们都会获得一些实践的知识与技能，我们将及时进行总结、验证，提炼加工为可供他人借鉴的有价值经验。

尤其在每个阶段实施完成
之后，我们都将组织课题组成员对一阶段的研究作认真回顾，在研究分析的基础上形成各种经验报告，并及时调整下一步的研究策略。

3、技术路线利用学乐云智慧课堂教学平台及其学生平板的合理运用，探究出信息技术手段与学科融合与创新的策略；利用学校的创客教室结合数学学科的特点，完成STEAM教育理论下的数学课程的特色教学模式探究。

确定课题实施方案----分阶段目标实施----收集数据资料----撰写课题论文报告----开展课题讲座。

4、实施步骤（1）筹备阶段（2018年7月至9月）课题立项后，2018年7月作为课题负责人首先撰写三年课题研究计划方案，确定课题组成员各自负责板块，并邀请区级专家组督导。

2018年9月进行开题报告。

（2）实施阶段（2018年10月至2021年6月）针对研究目标的完成情况，主要参与人员及时跟进课题论文资料的收集、整理。

针对研究的STEAM教学的高效课例进行课堂实录。

针对课题研究目标的实施情况，要按照课题研究计划完成目标，撰写六个研究目标对应的课题论文。

（3）总结阶段（2021年7月至8月）课题负责人要对研究的各项子标题的论文要留存数据支撑说明，撰写课题研究报告并举行课题结题汇报工作，最后装订成课题论文集。

课题编号：4919。