AI 技术赋能小学数学教学提质增效

前言

近年来，AI 技术在教育领域中的应用逐渐受到了关注，其为小学数学教学改革也带来了新契机。在传统的小学数学教学中，存在着教学模式固化、反馈滞后、无法兼顾学生个体差异等问题，阻碍教学质量的提升与学生核心素养的培养。AI 技术依托数据处理、智能分析、情境创设等功能，可为解决这些难题提供新思路。其能够赋能教学全过程，实现个性化教学指导、优化知识建构方式、精准诊断学习难点、创新教学评价模式，从而显著提高教学质量与效率。本研究旨在结合教学实践，深入探究 AI 技术赋能小学数学教学提质增效的有效路径，希望为构建更具活力与效能的小学数学课程提供有益参考。

一、小学数学教学中存在的问题剖析

（一）抽象概念教学与认知规律脱节

小学数学中的“分数意义”、“几何图形空间构建”等知识点具备极强的抽象性，而小学生正处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的重要时期。传统的教学依赖单一语言阐释或静态板书，无法把抽象概念转化为具象模型，导致理解断层。如讲解“圆柱体表面积”时，仅通过平面图示难以让学生直观感知曲面与平面的转化关键，致使学生对公式推导原理理解过于浅表，阻碍逻辑思维与空间想象能力的培养。

（二）分层教学缺失与个性需求失衡

受到“统一进度、统一内容、统一评价”模式的约束，教学无法适配学生的能力层级差异。在统一的作业设计中，基础薄弱学生由于机械训练产生畏难情绪，进阶学生由于拓展资源匮乏难以突破，形成“优等生吃不饱，后进生跟不上”的两极分化。标准化评价体系侧重于结果量化，忽略学生在思维方式、学习节奏等方面的差异，不仅难以激活潜能，还无法维持学习兴趣，其与“保证不同层次的学生在数学上得到不同发展”的课标要求相背离。

（三）学情诊断滞后与反馈机制僵化

传统的教学过程中，教师多依赖期中、期末等阶段性测试数据判断学生的学习效果，对他们日常学习过程的动态追踪不足，无法实时捕捉认知障碍与思维偏差。作业批改以人工为主，反馈周期较长且缺乏针对性，难以及时纠正学生的错误认知。比如，在分数比较等抽象概念的学习中，教师无法及时发现班级整体对“同分子比较”的普遍混淆，也难以兼顾个别学生的书写规范问题，致使“因材施教”流于表面，阻碍教学精准度的提升[1]。

二、AI 技术赋能小学数学教学提质增效的策略

（一）构建AI 多维交互情境，解决抽象概念教学困境

针对小学数学抽象知识教学与认知规律脱节的问题，AI 技术可通过多模态交互重构认知路径。比如，在开展人教版小学四年级数学下册“小数的意义”教学中，借助AI 触觉反馈系统，让学生拖动虚拟滑块将 1 米长的线段平均分成 100 份，实时感知“1 厘米 =0.01 米”的度量本质，同时生成动态分数墙对比小数与分数的对应关系。另外，在三年级上册“时分秒”教学中，AI 情境模拟系统可还原“上学路上的时间计算”场景，学生通过调整虚拟时钟指针规划行程，使学生在沉浸式操作中理解时间单位换算逻辑，打破传统教龄静态演示的局限，使抽象的量感认知转化为具象体验。

（二）构建AI 智能适配机制，实现精准分层教学革新

借助 AI 算法构建动态认知模型，能打破传统分层教学的固化问题。比如，在开展人教版六年级数据下册“比例”单元教学时，智能诊断系统通过分析学生对“比例尺换算”的解题步骤，自动生成三维能力图谱。为单位换算易错的学生推送“地图缩放动画 + 分步校验”资源包；对知识应用学生匹配“操场扩建”实景测量任务，利用 AR 技术实现比例知识的现场迁移。在小学五年级数学上册“平行四边形面积”知识学习中，AI 系统可根据课堂答题数据，为空间想象力较弱的学生推送“割补法分解动画”，为逻辑推理较强的学生布置“不规则图形面积估算”探索任务，形成实时更新的个性化学习路径。

（三）营造AI 动态评价生态，健全教学闭环管理体系

AI 技术支持的评价体系可实现从结果量化到过程质性的跨越。例如，在人教版小学二年级数学上册“100 以内加减法”教学中，智能分析系统可实时捕捉学生竖式计算的书写轨迹，通过识别进位标记遗漏、数位对齐偏差等细节，生成“运算规范热力图”，教师据此开展针对性的纠错工作。在四年级数学下册“三角形三边关系”教学中，AI 评价工具既可记录结论正确率，还可追踪学生验证过程中“边的组合尝试策略”，通过比对不同解法的思维路径，选择最佳的验证方案，将评价维度从知识掌握拓展至思维品质，为教学改革提供微观层面的精准依据 [2]。

结论

总之，AI 技术赋能小学数学教学，可打破传统的数学教学的局限性，为提质增效提供新思路与方法。其通过创设生动的情况、实现个性化支持、优化评价体系等方式，使教学更贴合学生的需求，促进他们核心素养的发展。未来，应继续探究AI 抚摩与学科教学的融合，在发挥技术优化的同时，坚守教育本质，让AI 技术切实服务于教学，推动小学数学教学向更高效、智能化的方向发展，为学生的全面发展夯实基础。

参考文献

[1] 段立华 . 基于 AI 技术的小学数学教学提质增效探究 [J]. 视周刊 ,2025(6):55-55.

[2] 董雅婷. 以人工智能促进小学数学教学提质增效的路径分析[J].红树林 ,2024(10):0085-0087.