AI 技术赋能下小学数学问题解决的教学实践

对于小学生而言，小学数学是一个与其生活息息相关的学科。在小学数学教学中，教师不仅要使学生掌握数学知识，还要培养学生利用所学数学知识分析和解决实际问题，培养学生问题解决能力，锻炼学生数学思维品质。笔者结合多年小学数学教学实践，从借助 AI 创设生动教学情景等层面提出在 AI 背景下的小学数学问题解决教学实践策略。

一、创设生动教学情景，激发学生问题解决意识

有位教育家曾说过 :“兴趣是最好的老师。”兴趣是人对事物积极而持久的认识倾向 , 兴趣可增强记忆。教师引导学生经历实际问题的发现、提出过程。创设问题情境，使学生在一定的情趣中发现问题、提出问题。向题情境应具有挑战性、启发性、目标性、趣味性、开放性、现实性等特点。在 AI 背景下，教师可借助虚拟现实技术，为学生创设具有真实性和趣味性的教学情景，使学生在真实问题情景中，思考问题解法，激发学生对数学知识的探索欲望，促进学生问题解决意识的形成。

具体而言，教师在《四则混合运算》教学中，为了使学生理解四则运算法则，激发学生利用四则运算知识点分析和解决生活实际问题的意识，可借助虚拟现实技术为其创设“超市购物”情景。在教学过程中，教师引导学生佩戴虚拟现实眼镜，使其进入 AI 创设的虚拟超市购物情景中。学生佩戴虚拟现实眼镜后，进入了“虚拟超市”，来到了琳琅满目的货架前，扮演消费者角色。在货架前有各色各样的商品，以饮料货架为例子，A 品牌饮料5 元/ 瓶，在货架底部有一行促销标语：买3 瓶及以上，每瓶优惠一元；B 品牌饮料是按组销售的，每组有4 瓶，标价为 18 元。接着，虚拟系统中会提示学生完成虚拟的购物任务，如加入小明打算一次性购买 10 瓶饮料，请问怎样购买最划算，15 瓶呢？通过借助 AI 技术，为学生创设仿真的生活超市购物情景，引导学生思考最优饮料组合方案，使学生在虚拟购物情景中，结合四则混合运算知识点，解决生活中的“省钱问题”，促进学生问题解决意识的形成。

二、辅助分析问题，优化学生解题思路

学习有仅是一个不断获得知识技能的过程、更是一个积累活动经验的过程。小学四年级学生以象形思维为主，常常在理解教材中抽象知识点时存在困难。在解答综合问题时，学生由于知识点不清晰和抓取题干关键信息能力不足等原因，在理解题意，寻找解题思路时存在困难。教师在教学过程中引入 AI 技术，借助 AI 的题干分析功能，不仅能使学生清晰理解题干，还能引导学生从全面角度引发学生思考问题解法，优化学生解题思路，锻炼学生逻辑思维，促进学生数学核心素养发展。

具体而言，教师在《三角形分类》教学中，为了使学生清晰不同种类三角形的特征，给学生提出了一道关于三角形内角和的问题：“同学们，在一个三角形中，已经其中两个角分别为 30 度和 60 度，请问这是哪种类型的三角性，请判断依据”，引导学生思考直角三角形特征。在拿到题目后，教师可引导学生登录AI 在线数学学习系统，找到

AI 辅助解题工具，输入问题。AI 在线数学学习系统会依据学生输入的问题，引导学生梳理解题思路。首先，辅助解题工具为学生呈现三角形的分类思维导图，展示不同类型三角形的特征，如直角三角形：有一个内角为 90^∘ ，锐角三角形：三个角都小于 90^∘ ，钝角三角形：其中有一个角大于 90^∘ ；其次，用填空的形式引导学生思考三角形内角和知识，如三角形内角和为？使学生回忆三角形内角和知识点，在联想内角和为 180^∘ 后。AI 提示学生结合题干信息，用 180^∘ 减去三角形其中两个角，得出三角形的最后一个角，列式： 180-30-60=90. 。最后，引导学生结合三角形分类思维导图，判断出该三角形是直角三角形。通过 AI 辅助解题工具逐步引导，使学生强化对三角形分类知识点的记忆，清晰不同三角形的特征，同时优化解题思路。

三、推送个性化练习，促进学生能力提升

在传统的小学数学教学中，教师往往采用标准化教学模式向学生讲解数学知识，只关注了班级学生的共性，而忽略了学生的个性，不利于促进学生在数学学习中的个性发展。借助 AI 技术，教师分析学生的数学学习情况，包括数学知识基础、数学学习能力和数学学习兴趣等，以便做出科学的教学评估。在评估学生数学学习情况的基础上，AI 技术可为学生推送个性化的练习，使学生在完成个性化数学问题过程中，巩固知识，提示数学问题解决能力。

具体而言，教师在《运算律》单元教学中，为了了解学生的数学学习情况，可借助 AI 技术对学生本单元的数学学习数据进行分析如学生在 AI 在线学习系统中的观看视频记录、答题记录等，分析学生知识薄弱点。在了解到学生数学知识薄弱点基础上，如有的学生对乘法分配律简便运算方法掌握不熟练，AI 系统会自动为学生推动一些乘法分配律简便运算练习，如“ 25× （ 40+4)=? ”和“ Ψ=? ”等；有的学生对在计算乘法结合律与交换律的综合应用中存在困难，AI 系统会为学生推荐系列强化练习如 35×27+35×73=? ”和25×125×32=? ”等。通过借助 AI 数据分析和智能推荐功能，能使学生针对其薄弱数学知识点进行强化练习，使学生逐步提示数学问题解决能力。