AI 赋能小学数学跨学科融合教学的实践路径

引言

数学作为一门基础性学科，与科学、艺术、生活等多个领域存在紧密联系，开展跨学科融合教学是培养小学生综合素养、提升数学应用能力的关键举措。然而，在传统教学模式下，小学数学跨学科融合面临学科边界清晰、教学资源分散、教学方法单一等问题，难以充分发挥跨学科教学的价值。随着AI 技术在教育领域的广泛应用，其在数据处理、个性化推荐、情境创设等方面的优势，能够为小学数学跨学科融合教学提供技术支撑，打破传统教学的局限。基于此，本文围绕AI 赋能小学数学跨学科融合教学的实践路径展开研究，以期为教学实践提供可行的思路与方法。

一、AI 赋能小学数学跨学科融合教学的现实意义

（一）打破学科边界，促进知识关联

在传统小学数学教学中，学科知识往往以独立模块的形式呈现，学生难以建立不同学科知识之间的联系，导致知识应用能力不足。AI 技术能够通过整合多学科资源，构建具有关联性的教学内容体系，帮助学生打破学科界限，理解数学知识在不同领域的应用价值，进而形成系统化的知识结构。

（二）优化教学过程，提升教学效率

传统小学数学跨学科融合教学中，教师需要花费大量时间进行资源搜集、课程设计与教学实施，教学效率较低。AI 技术能够通过智能备课系统为教师提供跨学科教学资源推荐、教学方案生成等服务，减少教师的重复性工作；同时，AI 课堂互动工具能够通过实时反馈学生的学习情况，帮助教师及时调整教学策略，营造高效的课堂教学氛围，提升整体教学效率。

（三）满足个性化需求，促进全面发展

小学生在学习基础、兴趣爱好等方面存在个体差异，传统跨学科教学难以满足学生的个性化需求。AI 技术能够通过智能学习分析系统，基于学生的学习数据精准识别其学习需求与薄弱环节，为学生推送个性化的跨学科学习任务与资源；此外，AI 个性化评价工具能够从知识掌握、能力发展、素养提升等多个维度对学生进行评价，引导学生全面发展。

二、AI 赋能小学数学跨学科融合教学的实践路径

（一）基于AI 的教学目标重构：聚焦综合素养

教学目标是跨学科融合教学的导向，需在AI 技术的支持下实现重构。首先，借助AI 教育大数据分析工具，梳理小学数学学科核心素养与其他学科素养的关联点，明确跨学科融合的素养培养目标，如将数学中的“数据分析能力”与科学学科的“探究能力”、语文学科的“表达能力”相结合，形成综合素养目标体系。其次，利用AI 目标分解工具，将综合素养目标细化为具体的知识目标、能力目标与情感态度目标，并根据不同年级学生的认知特点进行分层设计，确保教学目标既符合跨学科融合需求，又贴合学生的实际发展水平。

（二）基于AI 的教学内容整合：构建关联体系

教学内容整合是跨学科融合教学的核心，AI 技术能够为内容整合提供高效支持。一方面，利用AI 资源整合平台，搜集与小学数学知识点相关的其他学科资源，如与“图形认识”相关的美术绘画资源、与“时间计算”相关的历史年代资源等，并通过AI 智能分类功能对资源进行筛选与归类，形成跨学科教学资源库。另一方面，借助 AI 内容关联分析工具，分析不同学科知识与数学知识的内在逻辑关系，构建“数学 +^, ”的跨学科内容体系，如“数学 + 科学”的实验探究内容、“数学 + 艺术”的创意设计内容等，使教学内容既体现数学学科的基础性，又凸显跨学科的关联性。

（三）基于AI 的教学模式创新：打造互动课堂

教学模式创新是提升跨学科融合教学效果的关键，需结合AI 技术打造新型课堂模式。一是构建“AI 情境创设+跨学科探究”模式，利用AI 虚拟现实（VR）、增强现实（AR）技术创设跨学科教学情境，如通过AR 技术模拟超市购物场景，让学生在情境中同时运用数学的“计算能力”与语文的“沟通能力”解决实际问题。二是推行“AI 个性化任务 ⁺ 小组协作”模式，由 AI根据学生的个体差异分配个性化的跨学科学习任务，学生以小组为单位完成任务，过程中借助AI 协作工具进行实时交流与资源共享，培养学生的协作能力与跨学科应用能力。

三、AI 赋能小学数学跨学科融合教学的保障策略

（一）加强AI 技术应用培训，提升教师专业能力

教师是 AI 赋能跨学科融合教学的实施主体，其 AI 应用能力直接影响教学效果。学校需定期组织教师参加 AI 教育技术培训，内容涵盖 AI 备课工具、AI 课堂互动工具、AI 评价工具等的操作与应用，以及 AI 与跨学科融合教学结合的设计方法；同时，搭建教师AI 教学交流平台，鼓励教师分享AI 赋能跨学科教学的经验与心得，通过同伴互助提升整体专业能力，确保教师能够熟练运用AI 技术开展跨学科融合教学。

（二）完善AI 教学资源建设，保障资源质量

优质的AI 教学资源是跨学科融合教学的基础，需从资源开发与管理两方面完善建设。在资源开发上，联合高校、科技企业与一线教师共同研发符合小学数学跨学科融合需求的AI 教学资源，确保资源既具有科学性与教育性，又具备趣味性与互动性；在资源管理上，建立AI 资源更新与审核机制，定期更新资源内容以适应教学改革需求，同时通过 AI 智能审核工具对资源质量进行检测，剔除不符合要求的资源，保障资源库的优质性与实用性。

（三）优化AI 教学评价体系，确保教学质量

科学的评价体系是保障跨学科融合教学质量的重要手段。借助AI 评价工具，构建“过程性评价+终结性评价”相结合的跨学科教学评价体系：过程性评价中，通过AI 实时记录学生的课堂参与、任务完成、协作表现等数据，从多维度反映学生的学习过程；终结性评价中，利用AI 智能出题系统生成跨学科综合测试题目，考查学生的知识应用与综合能力。同时，通过 AI评价数据分析工具，对教学过程与结果进行分析，为教师调整教学策略、提升教学质量提供依据。

结束语

AI 技术为小学数学跨学科融合教学提供了新的发展机遇，其在打破学科边界、优化教学过程、满足个性化需求等方面的作用，能够有效推动跨学科融合教学的深入开展。在实践过程中，需通过重构教学目标、整合教学内容、创新教学模式，充分发挥AI 的赋能价值，同时辅以教师能力提升、资源建设完善、评价体系优化等保障策略，确保AI 赋能的有效性与可持续性。未来，随着 AI 技术的不断发展，还需进一步探索 AI 与小学数学跨学科融合教学的深度结合点，为培养具有综合素养的新时代小学生提供更有力的支持。

参考文献

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