小学数学 AI 协同课堂对学生自主学习能力培养的影响探究

引言

当前，AI 技术越来越多地应用于小学数学教学，带来了新的可能性。传统的班级授课制下，教师难以完全顾及每个学生的学习节奏和差异，学生主动规划和管理自己学习的机会相对较少。AI 协同课堂的核心价值，在于它有可能成为辅助教师、促进学生自主学习的有效工具。自主学习能力对学生的长远发展至关重要，它意味着学生能主动投入学习，并学会管理自己的学习过程。

一、小学生数学自主学习能力的关键表现

在小学数学教学中，识别学生的自主学习能力，主要依据其在学习过程中展现出的具体行为特征。这些特征可以概括为以下四个方面：

主动尝试与探索：学生表现出独立思考和解决问题的意愿。他们不依赖教师直接给出答案或完全模仿例题，而是主动尝试理解题目，运用已有知识或探索不同方法进行求解，展现出求知的内驱力。

学习目标与计划：学生能够根据当前学习内容或任务，初步形成具体的学习目标（例如，“掌握小数加减法的计算规则”），并据此大致规划自己的学习步骤或时间安排，体现出初步的规划意识。

过程监控与调整：学生在学习或解题过程中，能够有意识地觉察自身理解程度和遇到的困难（如“这一步我不太明白”）。当遇到障碍时，能够主动寻求解决方法，如回顾相关知识点、查阅教材例题或向他人请教，展现出对学习过程的自我监控和调节能力。

学习效果反思：完成学习任务后，学生能够进行基本的自我评估。他们能够判断自己是否掌握了核心内容，识别哪些知识点掌握得较好，哪些部分还存在欠缺或需要进一步巩固，为后续学习提供方向。

二、AI 协同课堂如何在实际教学中支持自主学习

（一）提供个性化练习，激发主动性

AI 系统能实时分析每个学生的答题情况，准确判断其当前的知识掌握水平和认知能力。基于此，AI 会智能地为不同学生推送难度适宜的练习题。例如，在学习“长方形和正方形的周长”时，对于基础掌握不牢固的学生，系统可能优先推送直接应用公式的基础计算题；而对于已经熟练掌握的学生，则可能推送需要组合图形或解决实际生活问题的应用题。这种精准匹配使学生始终能在自己“跳一跳够得着”的范围内进行练习，避免了因题目过难而畏难退缩，或因题目过易而失去兴趣的情况。学生面对适合自己能力的挑战，更愿意主动思考、尝试解决，从而有效激发了学习的主动性和探索欲。同时，系统有时还会提供多种解题思路的提示，鼓励学生尝试不同的方法，进一步培养其思维的灵活性和探索精神。

（二）给予即时反馈，引导监控与调整

在传统模式下，学生完成练习后往往需要等待教师批改，反馈滞后可能影响学习效率。AI 技术则能提供即时的、诊断性的反馈。学生在完成一道线上练习题后，系统会立刻给出正误判断。更重要的是，对于错误的答案，AI 不仅仅是标记错误，还能提供具体的、指向性的提示信息。例如，一个学生在计算 ^′′25x12^′′ 时出错，系统可能提示：“请检查是否将 12拆分为 10 和 2 分别相乘再相加？”或者指出“乘法分配律应用可能有误”。这种即时、具体的反馈，如同一个随时在旁的辅导者，帮助学生迅速定位错误根源，理解错在哪里，以及如何修正。这不仅大大节省了时间，更重要的是引导学生学会如何进行自我检查和分析，培养了学生在学习过程中自我监控、发现问题并及时调整策略的能力。

（三）清晰展示学习轨迹，促进目标与反思

AI 协同课堂通过数据可视化技术，可将学生的学习过程清晰地呈现出来。系统通常会以直观的图表（如进度条、知识点掌握图谱、能力雷达图等）形式，向学生展示其已学习的内容、各个知识点的掌握程度（如熟练、需巩固、薄弱等），以及需要加强的领域。例如，在完成“小数乘除法”单元后，学生可以在个人学习空间查看一个图表，清晰地显示自己在“小数乘整数”、“小数乘小数”、“小数除以整数”等各个子知识点上的正确率或掌握等级。这种可视化的“学习足迹”让学生对自己的学习进展和强项弱项一目了然。基于这些清晰的数据，学生更容易设定具体、可达成的短期学习目标，比如“本周将小数除以整数的练习正确率提升到 85%”。在学习任务完成后，学生也能借助这些报告进行有效的自我评估，反思“哪些方法有效？”、“哪些地方还需要多练习？”，从而更自主地规划后续的学习重点和复习方向，使学习更具目标性和针对性。

三、发挥 AI 效能的关键

要让 AI 协同课堂有效促进学生自主学习能力的发展，关键在于教师的智慧运用和合理引导。技术本身是工具，其效果取决于教师如何将其融入教学。

（一）明确 AI 工具属性，服务核心目标

AI 在课堂中的定位应是辅助教师教学的智能工具，而非替代者。其主要价值在于高效处理基础性、重复性的知识练习和即时反馈，例如自动批改大量口算题、生成个性化计算练习等。这能将教师从繁重的机械劳动中解放出来，使其有更多精力关注学生的高阶思维和个体差异。教师需要根据具体的教学目标和内容，精心筛选或设计与之匹配的AI 资源或平台。

（二）深化教师引导作用，培养反思习惯

教师的核心价值在 AI 时代不仅未削弱，反而更加聚焦于深度引导和习惯培养。首先，教师需要设计有意义的学习任务，明确告知学生使用 AI 工具的目的和自主探究的要求。例如，在利用 AI 进行“多边形面积”的个性化练习前，教师可设计任务单，要求学生先尝试用自己的方法推导面积公式，再用 AI 练习验证和应用；同时，教师要善于解读 AI 提供的学习数据报告，快速识别班级共性难点（如多数学生在组合图形面积分割上出错）和需要个别关注的学生，为后续精准教学提供依据。

（三）平衡 AI 与传统方式，注重根本能力

教师需反复向学生强调，AI 是辅助思考的工具，真正的理解和思维过程必须由自己完成。不能为了追求快速获得正确答案而放弃深入思考。例如，即使 AI 可以快速给出方程的解，教师也应要求学生详细写出解方程的步骤，阐述每一步的依据。此外，数学学习中的核心体验，如纸笔运算的规范书写、几何模型的动手操作与观察、以及师生、生生之间面对面的质疑、讨论与合作解决问题，这些过程对于培养学生的空间观念、逻辑推理能力、合作交流能力至关重要，是 AI 难以完全替代的。

结语

小学数学 AI 协同课堂为培养学生自主学习能力提供了新的支撑。通过提供个性化练习、即时反馈和可视化学习进程，AI 能有效激发学习兴趣，帮助学生学会管理学习过程、设定目标并反思效果。然而，技术的价值最终取决于教师如何运用。教师需清晰认识 AI 的辅助定位，将其作为优化教学设计的工具，重点发挥自身在引导思考、组织讨论、培养习惯和情感关怀方面的核心作用。

参考文献

[1]汪雯婉.浅析AI 技术在小学数学解题技巧教学中的作用[J].奥秘,2024(24):172-174.

[2]陈燕萍.AI 技术在小学数学教学中的应用策略[J].新课程导学,2025(9):42-45.