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Teaching and Research

利用人工智能促进小学数学个性化学习的策略研究

作者

张慧文

安徽省宿州市第六小学

数学作为小学阶段一直以来都备受关注的学科,具有促进学生计算能力、推理能力以及思维能力等综合素质发展的重要作用。但是,根据笔者对本校各年级学生进行的调查以及实际观察结果来看,多数学生都存在课堂学习注意力不集中、参与课堂互动不积极等问题,这导致教学效果并不理想。对此,教师需要充分考虑学生的学习兴趣等因素,利用人工智能引导学生积极参与课堂互动,以此达到提高学生学习效率的作用。

一、基于大数据收集、分析学生学情

在当前“以生为本”教育理念下,教师需要将学生作为课堂教学主体,以学生学习发展规律为导向调整、优化教学活动。对此,在利用人工智能促进学生个性化学习的过程中,教师首先要利用大数据收集、分析学生学情,再结合具体情况制定详细的教学计划并帮助学生建立适合他们自己的学习计划和学习习惯,为课堂教学有效开展做好铺垫。

以教学北师大版数学三年级上册第七单元“认识小数”为例,教师需要结合学生具体学情设计个性化学习方案。为保证对学生学情的正确把握,学校需要为教师提供帮助并且与教师保持密切的联系,充分发挥人工智能的教育职能。首先,学校需要负责部署相应的技术设施,比如学习管理系统和智能学习平台等,收集学生在数学课学习过程中的数据;然后,将所得数据交由专业的分析人员或教师(班主任)进行分析和讨论,通过数据充分了解学生的学习情况,比如在课前预习中对知识的掌握程度以及遇到的问题。当然,作为数学教师也要在平时认真观察学生学习表现,或者通过问卷星的方式进行简单的问题调查,找到学生学习薄弱点;最后,教师需要将所有数据分析结果进行整合并制定多元化的教学目标,比如让学生会认、读、写生活中简单的小数,或者用小数知识解决一些实际性的问题等等。

二、构建人工智能辅导系统,提供个性化支持

通过对新教材的解读不难发现,当前阶段数学教学对学生自主学习能力的要求越来越高,所以教师不能再继续沿用传统的灌输式教学方法,而是要从“先学后教,以学定教”的理念出发,将课堂交给学生,积极构建人工智能辅导系统,引导学生自主思考或者合作探究共同解决数学问题,并鼓励学生尝试不同的解题方式,以此为学生学习提供个性化支持。

首先,学校与教师应当寻找适合小学生学习的智能化设备或软件,并将其与课堂教学对接,构建功能多、反应及时的智能辅导系统,比如利用 Deepseek 或者豆包等自然语言处理技术开发的智能答疑机器人为学生提供在线解答服务,从设计解题步骤、分析解题思路、整合错题等方面提供支持,帮助学生更迅速、更准确地解决问题;然后,教师还可以利用人工智能技术帮助学生构建数学单元知识体系,结合图谱技术绘制思维导图帮助学生总结整个单元学习的内容;最后,教师还可以利用学校提供的资源创设沉浸式学习环境,给学生带来不一样的学习体验。比如,在教学“存零用钱”这一课时上,笔者利用学校提供的智能学习机器人辅助学生自主探索学习,让学生结合自己每个月的零用钱以及需要购买的物品,通过询问机器人价格以及笔算的方式得出自己一个月和一年分别可以存下多少零用钱,以此在元、角、分背景下让学生选用适合自己的方法探索小数加法、减法的计算,同时有效培养他们生活化学习思维。

三、引导学生使用人工智能辅助,培养学生问题解决能力

作业是课堂的延伸,根据笔者对学生一个月内作业情况的分析来看,由于缺乏有效的课后指导以及作业内容反馈不及时等情况,学生完成作业的效果并不理想。对此,教师可以引导学生使用人工智能辅助自己完成作业,进一步培养学生解决问题的能力。需要注意的是,人工智能只是一种辅助工具,考虑到小学生自我管理能力比较差,教师需要与学生家长保持密切联系,鼓励家长在工作之余进行科学的监督,这样既可以减轻家长的辅导压力,又可以促进学生的个性化学习,有效助力学生综合能力提升。

结束语

综上所述,人工智能技术在各个领域的应用越来越成熟,作为数学教师应当紧跟时代发展潮流,对教学活动进行创新与调整,在贯彻落实“以生为本”理念基础上充分利用人工智能技术激发学生学习兴趣,通过创设情境以及游戏互动等方式引导学生积极参与课堂互动,同时引导学生利用人工智能进行课下探索,拓宽学生学习视野,更好地实现促进学生综合能力发展的根本教育目标。

参考文献

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