人工智能在小学数学教学中的应用与创新路径探究

引言：

小学数学教育在能力培养和个性发展上面临复杂挑战。人工智能技术提供了可量化的数据分析、智能化资源管理与个性化学习路径，但实际应用中教师和学生的适应问题、技术条件限制以及教学策略不足仍然存在。通过梳理现状与问题，能够提出具有操作性的策略，推动课堂创新，提高学生数学思维能力和学习效果，为教育实践注入系统性变革思路。

1. 人工智能助力小学数学教育的基本状况分析

目前小学数学教学中人工智能的应用大多为个性化练习、作业批改、学习数据分析等，智能教育教学平台能够针对性、差异性地为学生推送不同难度的学习任务，达到个性化的分层、指导，优化学生的学习路径，个别学校已经开展了数学学习 APP 的应用、数学题库的学习，提升了学生自主学习的效率。但是，对人工智能技术的应用却未全面融入到教学策略中，教师自身对智能工具运用的能力水平参差不齐，造成学生运用智能工具之后综合教学效果的整体提升，这需要对课程设计以及资源运用进行全面系统的思考，实现信息技术与学科教育的真正融合[1]。

2. 小学数学课堂人工智能应用存在的挑战分析

2.1 教学资源与技术条件的制约因素

在现有环境下，人工智能课堂对硬件设备、软件支持、网络条件都有较高要求，一些农村、边远地区无法建立完善的智能设备网络，利用人工智能工具提升课堂教学质量的机会相对较少。目前，对小学数学课型较为适用的应用软件相对匮乏，并多以巩固练习、检测评估为侧重点，对于深入挖掘、思维训练的开发尚缺乏有效支撑，教育行政管理部门对智能教学资源的投入在不同学区、乡镇、村所之间也存在不均衡现象 [2]。

2.2 教师与学生使用智能工具的适应难点

目前，教师运用人工智能工具在课堂上呈现的主要问题包括如何操作人工智能工具、教学设计和课堂管理。一些教师对智能平台的相关功能了解不够，不知道如何把智能平台工具应用于教学目标、教学活动，以及没有制定出面向各类型学生的信息辅导策略等。学生面对智能工具出现的多任务行为、操作不熟练行为和过度依赖行为等，进而影响他们的深度学习，阻碍学生自主思考 [3]。

3. 人工智能在小学数学教学中的应用与创新路径

3.1 利用智能工具设计多元数学课堂活动

使用智能化工具可在小学数学课堂上设计有针对性的活动来激发多样化的教学方式。如在“认识更大的数”内容学习中，可以使用智能平板或者数学APP 设计难度分层习题，在 APP 上为学生练习题目的从四位数到六位数数位的认识、比较和书写，并可以针对学生做题效果自动诊断出下阶段的难度系数，学生根据系统出题继续提升做题难度系数，教师也可以结合后台诊断分析结果组织有针对性的课堂活动，将单一讲授式课堂转变为操作、思考、应用并举的多元化的学习方式，在这个过程中教师要及时利用智能化工具的分析性，及时更新不同任务的操作实践教学策略 [4]。

3.2 通过互动平台提升学生数学理解能力

交流平台可以丰富学生的数学理解，使学生可以随时互动与精准地对学生进行个别化的指导。“四则运算律”和“位置与方向”等学习内容，教师可通过平台提出问题情境要求学生在线作答，并当堂反馈。如“生活中的负数”的学习，可借助平台的动态问题，学生在互动平台上通过输入内容进行加减运算，同时会根据做题记录总结错误类型和思路，教师由此可以看出学生对负数概念的理解情况。学生可以在交互平台上通过小组合作交流讨论，运用对比、相互交流使学生的数学理解能力得以提升。在交流使用中教师应该制定层次性的任务和反馈，做到生生之间可以精准获得精准指导，使学生的数学理解提升，数学应用能力增强 [5]。

3.3 借助系统反馈优化课程内容与教学方法

而这种人工智能应用教学当中最大的直接价值在于能够提供关于学生学习过程的有效反馈，基于学情分析的结果能够准确地优化教学内容以及教学方式。比如在教学“除法”、“八可能性”等单元环节时，其人工智能系统可以记录下学生在每次习题当中的作答情况，包括正确率、作答速度以及知识覆盖频率等，并做出个性化的分析评价，指导学生薄弱知识点。教师可以根据反馈结果来灵活地安排教学重点、布置作业等，如果学生存在较多习题错误的题目知识点，教师就可以针对这些知识点开展相应的讲解和针对性的习题训练，而随着这些反馈信息不断的整合以及教学模式的不断优化，就能使课堂动态平衡运行，在保证课程标准下提升课堂效率、激发学生课堂积极性，确保人工智能技术能够真正落实在数学理解和学习能力的提升当中 [6]。

结束语：

AI 作为教学资源，也为小学生数学学习活动、多样性的教学模式、多维度的考核策略的合理构建和实施提供了足够的基础和灵活的教学空间，是完善小学数学教与学模式的重要途径和方法；进而可以帮助教师较为清晰地控制、调整学生的学习状态，针对性地引导学生学习；同时帮助教师不断开拓新技术、新教学方法的研究空间，在学生数学学习能力、数学学习课堂模式、数学学习效果方面也有改善作用，具有开展可持续性研究的基础。

参考文献：

[1] 刘素贞 . 人工智能技术在小学数学教学中的应用与创新研究 [J]. 中国新通信 ,2024,26(17):167-169.

[2] 陆彩云 . 人工智能在小学数学教学中的应用策略研究 [J]. 中小学电教（综合）,2024(1):113-115.

[3] 缑慧霞 . 人工智能与小学数学教学的深度融合 [J]. 陕西教育（教学）,2024(1):33-35.

[4] 张建刚 . 人工智能技术融入小学数学教学的实践探索 [J]. 教育实践与研究 ,2023(7):27-28.

[5] 卜俊 .”智教慧学”: 人工智能赋能小学数学教学变革 [J]. 小学数学教育 ,2024(14):48-50.

[6] 盛海迪 , 唐斌 . 人工智能视域下的小学数学教学分析与模式设计 [J].教学与管理 ,2023(11):36-39.