小学数学学习之所以存在低参与、被动学、重做题、轻探究等现象，核心症结是学习流程线性化、教学模式化、环境单一化。基于此，我校以问题为突破口，构建小学数学沉浸式学习载体“数智未来舱”，通过“空间改造、方式创新、成长保障”三链协同，实现学习环境、方式、生态的多维转型。

    空间多维重构，筑牢沉浸式学习的物理根基

    “数智未来舱”以“拓展学习空间，建立数学学习新方式”为设计思路，借鉴高沉浸式学习环境（HILE）的四层架构，即物理层、技术层、功能层、应用层，打破传统教室的千篇一律，从三个方面进行改造，让物理空间更丰富、学习资源更全面、现实与虚拟空间的结合更紧密。

    物理空间多维化，打造交互型学习场域。“数智未来舱”搭建了一个集阅读、游戏、实验、网络互动、虚拟协作为一体的多功能空间。其中，传感器等智能设备可以实现学习数据无感化采集；阅读区有900多本数学绘本、1000多本教材、近500本专业书籍；游戏区有140种、6000多套数学益智玩具；实验区不仅有常规器材，还有3D打印机、VR头显等设备；网络互动区有40台iPad、2台智慧学习桌和高速网络，能实现学生在不同空间的学习与合作。物理空间的改造兼顾了儿童的视角和具身认知的体验，同时融入了趣味数学元素，形成了“处处能学、时时可学、人人互学”的良好氛围。

    资源供给立体化，构建多模态素材体系。“数智未来舱”打造了“纸质+电子+实物+网络+智能生成”五位一体的资源体系：纸质资源覆盖数学的各个领域；实物资源能支撑40余节实验课；电子资源含有300多节与课本配套的微课和数字化工具；网络资源形成了开放共享的学习互动圈；智能生成资源依托AI，可以实现为每一个孩子推送个性化的学习内容。

    虚实空间融合化，拓展全域化学习时空。“数智未来舱”借助数字孪生技术打造了“现实+虚拟”深度融合的学习空间。现实空间以实体的工坊为中心，延伸到校园和家庭；虚拟空间依靠各种智能设备，拓宽了学习的时间和空间。

    创新多元路径，激活沉浸式学习的内在动力

    “数智未来舱”以“有趣、有场景、能动手、能互动”为核心，创新基于游戏、绘本、实验、网络、项目的多元学习路径。

    游戏化学习：在趣味互动中感知数学本质。数学游戏是沉浸式数学学习的重要载体，学习过程可分为“领会规则—多次实践—解密原理—创新规则—迁移应用”五个环节。以北师大版五年级下册《长方形的秘密》教学为例，教师通过玩扑克牌5×5方阵翻转游戏，先示范讲解规则，再用一步步递进式的问题引导学生反复实践、观察记录，用奇偶性知识找出游戏里藏着的数学秘密，最后鼓励学生把奇偶性知识用到解决生活中的实际问题上。目前，围绕数与代数、空间与几何、统计与概率三大数学领域，已经开发了低、中、高三个年段的60多节数学游戏课，每节课都有配套的问题链、探究单和拓展任务。

    绘本情境学习：在故事浸润中理解数学概念。数学绘本用精美的画面、简洁的语言把数学知识融入生动的故事。低年级主要以“轻松阅读+分享交流”为主，通过自己阅读、分享交流感受数学的乐趣；中年级重点是“阅读梳理+知识关联”，把故事和课堂知识联系起来。如学习北师大版三年级下册《分数的初步认识》的课前，让学生先自主阅读《保罗大叔分披萨》，初步了解其中“平均分”的知识；课上，让学生围绕披萨的分法展开讨论，通过模拟分披萨加深理解；课后和家长共读绘本，完成“家庭水果分配”的实践活动。高年级则侧重“阅读提问+熟练应用”，通过自主提问、同学互助解答、画思维导图等方式梳理知识，加深对数学抽象概念的理解。为此，“数智未来舱”精选了200多本数学绘本，其中有50本与教材知识点精准匹配。

    实验操作学习：在动手探究中建构数学规律。小学数学实验就是引导学生用数学的方法做演示和推算，重新理解和发现数学知识。其核心流程是“明确问题—猜测预设—准备工具—操作探究—分析总结—得出结论—迁移应用”。实验分为三种类型：实物操作重点培养动手能力和合作意识，虚拟模拟依托iPad中的App把抽象知识变得直观可见，虚实结合既有实物操作又有虚拟模拟，让探究更加深入。

    “数智未来舱”已开发40余节数学实验课程，覆盖全学段：低年级有“身体上的尺子”等基础操作实验，中年级有“神奇的莫比乌斯带”等探究性实验，高年级有“一颗绿豆的体积”等综合性实验，配套器材与虚拟资源为实验教学常态化提供了坚实保障。

    网络化学习：在智能交互中实现个性发展。网络学习圈构建了“微课学习+APP工具应用+微练习反馈+智能辅导”四位一体的学习模式，依托生成式AI与多智能体协同技术实现学习路径个性化、互动反馈即时化、资源供给精准化，让“因材施教”“因人而异”不再是教育理想，而成为技术现实。以北师大版四年级上册《角的度量》教学为例，学生通过iPad观看量感教学微课，遇疑可反复播放，结合生成式AI推送的个性化讲解视频掌握量角器用法后，在分享圈交流学习心得；随后运用相机量角器App测量生活中的桌角、墙角等，录制微视频分享至学习圈，同伴相互点评纠错，AI则智能分析操作错误并推送纠正建议；完成在线“微练习”后，系统即时统计正确率，生成个人错题集与薄弱点分析，推送适配的巩固练习；其间，学生可通过语音、文字向“金小智”智能体提问，AI结合学科知识库与个人学习数据提供精准解答与拓展指导。

    网络学习圈整合300余节微课、10余种数学App、海量在线练习题及“金小智”智能体，形成“预习—探究—巩固—答疑—拓展”完整学习闭环，助力学生在自主、互动、智能的氛围中提升数学学习能力。

    项目式学习：在真实任务中提升综合素养。借鉴项目式学习理念，构建“真实情境—核心任务—协作探究—成果展示—反思评价”的完整学习路径。如在北师大版三年级下册“数据的整理和表示”单元教学中，以“校园垃圾分类统计与优化建议”为主题开展实践。学生依次完成实地调查、分类记录、数据整理等流程，运用符号记录、复式统计表等方法梳理数据，破解分类标准不统一等难题；成果展示环节，各小组通过海报、PPT展示成果，经班级答辩、互评互议完善方案，优秀方案提交学校后勤部门转化成为实际举措。目前，“数智未来舱”已开发20余个数学项目式学习主题，涵盖多个领域。

    建构长效保障，夯实沉浸式学习的生态基础

    “数智未来舱”通过课程重组、活动赋能，构建了全方位、长效化的学习保障体系，让沉浸式学习从“偶尔尝试”成为“常态开展”。

    课程重构：大单元设计联通全域学习场景。“数智未来舱”创建了“标准课堂、大课堂、微课堂、虚拟课堂、实践课堂”五种课堂结合的大单元课程框架，在不超过国家规定课时的前提下，实现了学习场景的顺畅衔接和知识体系的系统搭建。

    标准课堂以单个知识点为核心，主要目标是基础知识+巩固练习。如北师大版四年级下册《三角形的认识与分类》一课，通过观察、对比、分类等直观活动，帮助学生清晰理解三角形的概念。大课堂则把关联紧密的知识点整合起来，侧重于探究知识之间的内在关联，教学时间可以适当延长。如《三角形的边与角》一课，把“三边关系”“内角和”等核心内容整合在一起，通过动手操作、猜想验证等活动加深学生的理解。微课堂实行20分钟课时制，通过数学游戏、微型实验等趣味形式巩固运用知识，如数学游戏《恼人的铅笔》，引导学生运用“三角形任意两边的和大于第三边”解决实际问题。虚拟课堂则依托数字化平台，教学时间灵活自主，学生可按需选择个性化学习任务。五种课堂相互补充、有机衔接，构建起“基础—提升—应用—拓展—实践”的完整课程体系，实现了学习从课本到生活、从个体到群体、从知识到素养的全覆盖。

    活动赋能：多元化平台搭建实践展示舞台。以“金塔智玩节”“数学实践嘉年华”“校园数学文化周”为核心载体，搭建多元化数学实践与展示平台。

    “金塔智玩节”每学期举办一届，已成为学校特色化、系列化活动品牌。如第一届以“趣味体验”为核心，设置智玩大本营、数学影视之旅、达人擂台赛等活动，学生在“数智未来舱”体验各类数学游戏，观看《极限空间》等数学电影，参与三子棋、数独等擂台比拼；第二届以“实践探究”为主题，推出数学步道、校园测量大挑战等活动，学生凭借校园平面明信片寻找数学问题，扫码答题并以小组为单位完成测量、计算、推理等任务。“数学实践嘉年华”聚焦项目式学习成果展示，各年级学生展示探究报告、实践作品、数学模型等，通过现场演示、答辩交流、互动体验等形式分享收获。“校园数学文化周”依托数学绘本剧展演、谜语竞猜、历史讲座、亲子游戏等活动，营造浓厚的数学文化氛围，让数学学习走出课堂、融入生活。

    有专家评价，“数智未来舱”构建了“环境—活动—评价—技术”四位一体的育人体系，实现了“让每个学生都能在数学学习中获得成功体验、发展核心素养”的育人目标。

    （作者系正高级教师，浙江省永康市金塔小学校长）