小学数学教学中AI 虚拟助教的角色定位与实践路径

引言

随着人工智能技术呈现出迅猛发展的状况，其在教育领域的应用也变得越发广泛且深入起来，小学数学作为基础教育里极为重要的一门学科，肩负着培育学生逻辑思维、运算能力以及数学素养的重要使命。AI 虚拟助教依靠自身强大的交互性能、个性化服务的能力以及资源整合方面的优势，正一步步地变成小学数学教学当中不可或缺的一种辅助力量。

一、AI 虚拟助教在小学数学教学中的角色定位

（一）智能备课助手

就小学数学教师来讲，教学环节里备课是极为重要的，AI 虚拟助教能够充当起智能备课助手的角色，在备课效率与质量的提升上幅度很大。在进行数学备课的时候，多样资源的整合是教师常常需要做的，而且要设计出贴合学生认知情况的教学方案。

（二）个性化学习导师

在小学数学学习过程中，小学生个体之间的差异逐渐显现出来。AI 虚拟助教凭借对学生学习数据的依据，能够担当起个性化学习导师的职责。通过像在线学习平台、智能作业系统等途径来收集学生日常作业以及测试答题的具体情况，进而对学生知识掌握的薄弱点以及学习风格加以分析。

（三）课堂互动促进者

就提高小学数学教学效果而言，关键在于活跃课堂氛围以及增强学生参与度，而 AI 虚拟助教有能力充当课堂互动促进者，于小学数学课堂之上借助智能教学设备助力开展多种多样的互动活动。

（四）课后辅导陪伴者

对于小学数学学习来说，课后的巩固环节是至关重要的。AI 虚拟助教能够为学生提供全天候的辅导陪伴服务。当学生在家完成数学作业碰到难题的时候，可以通过拍照搜题或者语音输入的方式向 AI 虚拟助教寻求帮助。对于学习主动性比较强的学生，AI 虚拟助教依据其学习进度情况，能够推荐诸如数学趣味谜题、数学史故事、数学科普视频等拓展学习资源，以此来拓宽学生的数学视野。

二、AI 虚拟助教在小学数学教学中的实践路径

（一）精准学情分析与个性化预习指导

在小学数学教学进程当中，精准教学借助 AI 技术成效颇为显著，每单元展开教学之前，教师借助 AI 智能测试平台布置前测练习，随后系统可迅速完成批改工作且生成关于学情的诊断报告，借此精准找出学生存在的问题。

如在五年级的“简易方程”单元，有部分学生出现将含未知数式子与方程相互混淆的情况，亦或是在列方程之时找寻等量关系方面遭遇困难。依据所生成的报告，教师对教学计划做出相应调整，针对学生们存在的共性问题着重进行讲解，对于个别存在困难的学生则安排专门的辅导。同时 AI 虚拟助教还会为学生量身定制个性化的预习任务：针对基础较为薄弱的学生，推送包含基础知识的微课以及简单的习题，例如六年级“比和比例”单元里关于比的意义的讲解视频以及填空判断题；而对于那些学有余力的学生，则要求其收集生活当中按比例分配的实例并尝试去解决。当学生进行预习之时，能够与 AI 虚拟助教展开互动，而 AI 虚拟助教所记录下的预习情况会反馈给教师，从而为课堂教学做好周全的准备工作。

（二）创新教学活动与实时互动反馈

在开展小学数学教学活动的过程中，要想让教学效果实现提升，其中的关键要点就在于要把那些抽象的知识通过某种方式转化为具象化的呈现形式，而AI 虚拟助教凭借自身所拥有的技术优势，能够创设出极为生动的教学情境，从而达成数学知识和生活实际之间深度融合的效果。

就拿五年级“多边形面积”的教学活动来举例说明，AI 虚拟助教运用 3D建模技术精心构建出了一个真实的公园场景：在那三角形的花坛当中，郁金香绽放得绚烂无比；平行四边形的草坪恰似绿色的地毯一般铺展开来；色彩鲜艳的盆栽恰到好处地点缀在梯形的观景台旁边。当系统发布“计算不同绿地面积”这样的任务之后，学生们便可以借助智能平板来进行相关操作——只要点击三角形，就能够测量出它的底边与高度；触摸平行四边形时，其边长等信息便会显示出来。在学生尝试着去计算并且记录相关数据的这个过程当中，AI 虚拟助手会实时地对变形前后的等量关系（比如底边保持不变、高度发生变化等等情况）进行标注，如此一来，原本显得十分抽象的公式推导过程就变得直观又清晰，通过这种方式，极大程度地激发起了学生们对于学习的兴趣，也让他们对多边形面积公式的理解与掌握程度得到了显著的加深。

（三）巩固拓展与学习评价

在学习过程的巩固拓展以及学习成果的评价方面，课外活动向来有着颇为显著的作用，尤其在巩固学习成果以及促使学生成绩得以提升上，其成效更是明显，而随着 AI 虚拟助教的引入，这一良好效果得到了更进一步的强化，AI虚拟助教借助分层任务布置、精准作业批改以及多元综合评价等多种方式，为学生能够实现深度学习以及获得更好发展给予了强有力的支持。

就拿六年级关于“负数”的教学来举例说明，在课后任务安排这个环节当中，AI 虚拟助教依据学生各自的学习情况，分别布置了基础、提升以及拓展这三类不同层次的作业，具体来看，基础作业主要聚焦于负数的读写方法以及在数轴上的表示形式；能力提升作业则是紧紧围绕着温度变化、海拔高度等这些生活中的实际问题来展开的；至于拓展任务，它着重引导学生去深入探究负数在数学发展历程当中所具有的历史意义，并且要求学生撰写一份简要的报告，同时 AI 助教还会针对那些有相关需求的学生，贴心地推送一些数学科普文章以及充满趣味的数学游戏，以此来丰富学生的学习资源，进而激发他们的学习兴趣。

结语

在小学数学的教学领域当中，AI 虚拟助教承担着多重的重要角色。它不但是教师进行智能备课的得力助手，而且还是助力学生开展个性化学习的专业导师，更是推动课堂互动积极进行的有力推动者，同时也是在课后辅导环节中让学生备感贴心的伙伴。

参考文献：

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