人工智能时代下核心素养在小学数学教学中的培养

数学是一门抽象课程，在学习期间，学生容易产生厌倦、恐惧情绪。小学是学生接触数学的启蒙时期，对他们掌握数学知识、发展数学核心素养发挥着重要作用。随着数字化时代的到来，人工智能技术被广泛应用于教育领域，将其渗透于小学数学课堂，可以激发学生兴趣，提高对知识的掌握程度。为此教师要与时俱进，认真探讨前沿、领先的人工智能技术，挖掘其与小学数学教学的适配点并做好合理应用。

一、人工智能在小学数学课堂上的应用价值体现

在科技蓬勃发展的背景下，人工智能逐渐进入人们视野，成为人们生活中常见的技术手段，可以用在延展、扩展、模拟等不同层面，在满足日常生活、生产需要的同时，也为教育产业注入了更多生机活力，在一定程度上推进教育的有序改革。教师要理解现代科技的应用价值，巧妙运用人工智能技术调整教学结构、补充教育资源，解决以往教学过于单一枯燥的问题，促进学生对数学知识的科学化、广泛化运用。具体来说，人工智能在构建小学数学高效课堂、培养学生核心素养上的价值体现在以下这几个方面：首先，不同地区经济发展存在不均衡，城乡教育水平有较大落差，导致落后地区学校的资源无法达到较高要求，明显限制学生核心素养的发展。合理应用人工智能能在一定程度上解决教育不公的问题，如可以共享优利用网络资源，让各地学生得到丰富的素材，提高课堂教学质量，促进发展数学学科核心素养。其次，在以往，备课依赖于教师的经验积累，需要投入大量时间精力，得益于人工智能的辅助，就能以更高效方式完成备课、作业设计、试卷批改等工作，节约时间后，教师能有更多精力用在优化课堂上。同时，人工智能具备人机互动的突出优势，能体现学生个体化特色，满足自我学习需要。最后，人工智能技术拥有强大的数据分析能力，可以就教师所带班级学生的实际情况进行深度分析，把控学生学习层次、发展诉求，在此基础上制定针对性的学习计划，提高学生的学习成效。

二、人工智能时代下核心素养在小学数学教学中的培养措施与方法

（一）开发智能教育软件和平台

为更深度融合人工智能技术和小学数学教学，可以开发智能教育软件和平台，以此为辅助，促进两者的无缝衔接，同时，还可根据学生的需求和进度提供个性化的教育体验。如教师可以利用虚拟实验、三维模拟、数字图形等功能，让学生快速理解抽象数学概念，如几何形状、立体几何等等，体现学习过程的趣味性，保持学生对学习的热忱。另外一方面，智能教育软件和平台能结合学生当下的水平自主调整教学内容、难度，结合实时反馈提供适配的指导。如在围绕“分数”展开教学时发现，学生解决分数问题时遇到了困难，就可以利用智能教育工具为学生提供额外练习，在练习中逐步分享解题流程，提供适当提示，帮助学生克服困难，提高数学能力。另外，还可以接借助人工智能工具，帮助教师跟踪学生的学习过程，通过收集、分析学生的学习数据，可以快速了解不同人群的强项和薄弱项，及时调整教学策略。如经过人工智能分析后发现，学生对分数大小的比较显得困难，这时教师可以引入数形结合实现，绘制数轴并将分数在数轴上进行表示和比较，帮助学生更直观了解区分分数大小的方法，也可以引入强化练习题和游戏“玩中学”等方式，要求学生反复训练，不断巩固，增强对分数大小比对的信心和能力。

（二）提供教师培训和支持

拥有先进的教育工具还不够，需要教师具备相应的知识、技能，做好对人工智能工具的合理应用，为此学校要站在顶层视角，为教师提供培训和支持，确保在经历学习后，教师能熟练掌握智能教育软件、平台的操作技能，如软件的基本使用、数据分析技巧、如何打造个性化学习路径的措施，将它们科学渗透于小学数学教学。以《多边形的面积》的教学为例，教师要学习设计与几何图形有关课程活动的方法，确保人工智能技术与教材内容相互补充，丰富学生体验。另外在培训时，教师还要掌握分析学习数据的技巧，了解学生的需求和进展，制定科学学习计划。在培训中要鼓励教师大胆创新，尝试不同的教育方法和策略，最大限度发挥人工智能在小学数学教学中的育人价值。最后，应该鼓励跨学科协作，让教师与人工智能产业的技术专家、数学课程的专项研究人员、教育心理学家等合作，深入探讨提高教学效果的措施与方法。通过综合性培训和科学支持，能让教师更有信心、有能力地应用人工智能技术，为学生提供更高质量的教育，不但有助于培养学生的数学学科核心素养，同时还能提高学生的信息素质，为后续的学习、职业发展做好更充分准备。

（三）以数据驱动决策制定

在精准数据分析以后，教师可以了解学生的真实学习情况，制定更个性化的教育策略。仔细研究人教版小学数学教材会发现，每个单元都有其对应的主题，每个章节都有明确的目标、标准，应用人工智能技术，可以实时跟踪记录学生的进展，查看不同学生在各个单元主题学习中的真实表现，了解学生对哪些主题已经掌握、哪些主题必须强化，根据学生的学习数据，人工智能技术可以快速制定合理的学习计划，满足学生的特定需求。如在《条形统计图》的教学中，部分学生的数据分析结果是：对概念理解模糊、无法结合真实案例绘制条形统计图，这时教师可以向学生提供额外的练习、视频教程或在线辅导，帮助学生突破难点。另外，人工智能技术可以锁定学生在学习中的问题，提供实时反馈。如在围绕《简易方程》进行练习时，如果学生的答案错误，人工智能系统会快速指出错误之处，提供正确的解决方法，这类实时的反馈有助于学生第一时间纠正错误，提高学习效率。与此同时，人工智能技术能帮助学校更智能分配教育资源，识别在教材中的特定教学目标，以此为对照，决定是否需要额外的教师、技术设备或材料的支持，有助于完成对现有资源的更优化分配。总的来说，借助人工智能的数据驱动做好决策制定，能保证每个学生的学习需要都得到更精准的满足，充分发挥个人潜力，实现更快速进步。

综上所述，随着科技的飞跃式发展，我国已经正式进入人工智能时代，传统的教学方式遭受严峻挑战。具体到小学数学课堂中的应用，教师应该积极开发智能教育软件和平台，学校要提供教师培训和支持，确保教师具备较强的应用技能，能以数据驱动决策制定，切实将人工智能渗透于教学始终，让学生在教师的点拨、人工智能的辅助下完成自主探索、不断学习，持续扩充理论知识储备，不断提高对实际问题的解决能力。

参考文献：

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