理解性教学：AI 赋能小学数学“教—学—评”模式的实施策略

小学数学教育作为基础教育的重要组成部分，不仅是学生数学学习的起点，更是培养其逻辑思维能力、问题解决能力和核心素养的关键阶段[1]。理解性教学强调以学生为中心，通过逆向设计、多元评价等教学策略，帮助学生理解数学知识，并实现数学知识迁移，从而发展核心素养的教学理念[2]。小学数学教育信息化快速发展，人工智能走向课堂，为传统教育注入了新的活力和动力。在此背景下，探索如何运用AI赋能小学数学“教学评”，不仅符合教育现代化的发展趋势，也为提升教学质量的新路径。

一、AI赋能小学数学“教—学—评”模式的可行性

1. AI技术优势与小学数学教学需求的契合度

AI智能推荐、数据分析等功能能够更好地满足小学数学教学针对性和精准性的要求。智能推荐功能是指AI能够根据学生的学习情况、兴趣爱好、知识水平等为学生推荐一些适合其水平的教学视频、数学练习等，以满足小学生学习的个性化、精准性需求，有助于适应不同进度的小学生，提高学习效率。AI数据分析功能是指对学生的学习数据进行分析，从而为教师提供学生的薄弱环节，以便于教师制定科学的教学方案。

2. 小学数学教学场景对AI技术的适应性

小学数学教学包含多种场景，如课堂讲解、实践操作等，这些场景对AI技术的适应性较强。在课堂讲解中，AI技术可以通过虚拟现实（VR）和增强现实（AR）等沉浸式媒体，将抽象的数学概念具象化，帮助学生更好地理解复杂内容。教师在讲解“长方体”有关知识时，传统教学中完全依靠教师的讲解和制作教学用具进行演示，需要学生具有一定的空间想象能力，但仍然会有一些学生无法对于三维空间进行想象，在AI技术融入数学教学后，可以借助AR技术展示正方体的展开过程及其表面特征，使学生获得直观的学习体验。

3. 教师与学生对AI技术的接受度

教师与学生对于AI应用于小学数学教学的态度整体较为积极，实施策略的推广具有参考意义。教师认为AI应用能够减轻教师负担，提高教学效率，尤其是在课堂管理与学生评价方面，可以帮助教师了解学生学习情况，对于AI技术的融入学生也持有较高的学习兴趣。但是小部分教师对于AI应用持质疑态度，主要体现在对AI技术复杂性以及数据隐私性等方面，实施策略需要考虑这些因素[3]，通过培训和支持政策提升教师对于AI技术掌握程度，制定严格的数据管理制度，以保证AI技术应用顺畅。

二、AI赋能小学数学“教—学—评”模式的实施策略

1. 借助AI创设情境，激发学习兴趣

AI技术在数学课堂中的广泛应用促进了数学课堂的教学模式变革，教师运用AI技术能够突破传统课堂教学的束缚，利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、动画故事、游戏等多样的方式为学生提供一个有趣、生动、沉浸、幽默的数学学习环境。这种教学方式能够将数学学习抽象变为具体，让学习变得直观，提升学生数学知识学习的兴趣和数学知识探求欲望；培养他们的数学思维能力、数学解决实际问题的能力，进而提高教学效率，提升教学效果。

以“位置与方向”为例，教师可利用AI生成的VR技术，搭建出高度逼真的虚拟城市环境。课堂上学生戴上VR眼镜，眼前仿佛呈现出繁华的大都市，教师给出任务要求学生以地图上的方向标为参照，在复杂的街景中寻找建筑与位置，学生在穿街走巷、辨明方位、规划路线的过程中不再是记忆纸上位置方向名词的搭配，而是通过操作、体验与探究，形象感知方向在真实情境中的运用，将抽象的理论知识与实践相结合，学习的趣味性与真实性提升，将数学知识学习从抽象理论到真实性实践。

2. 借助AI实现个性化教学，满足不同需求

AI技术借助强大的数据收集、分析能力，为数学教学提供个性发展支持。AI技术通过分析每一位学生的学习过程数据、知识接受程度、学习习惯、兴趣爱好等，能够精准定位每一位学生的学习优势及短板。通过分析，结合智能教学系统为学习者制定个性学习方案，实现精准的内容推送和学生自主学习路径的合理规划，智能辅导系统能够以恰当的进度和难度对学生在学习过程中实时提供相应的指导反馈意见，真正做到因材施教。

以“四则运算”为例，AI系统在学生运算的过程中，同步收集学生做题时间、正确率、做错类型数据，精准定位学生加法运算、减法运算、乘法运算、除法运算哪个运算规则掌握情况不佳，运算速度快、正确率高的学生，AI系统会推送四则混合运算中的拓展问题、奥数速算问题等题目让学生进行尝试；针对学生减法运算过程借位、乘法运算口诀等问题做错较多的学生，进行拆分步数运算讲解和从易到难的题目阶梯训练，从单步运算到混合运算，从简单到困难。当学生做困难问题时，智慧辅学系统根据学生的错误动作进行引导，如学生计算“15-7×2”时，AI系统会分步给出“四则运算顺序是什么？”“这题我们先算什么？”等等问题进行引导学生分步完成。”让学生理清思路，在满足学生学习需求的同时，提高学生四则运算的整体水平。

3. 借助AI开展合作学习，提升合作能力

AI技术突破了传统合作学习的时空限制，为数学教学合作学习提供了良好的智能环境，通过在线协作平台、AI助学等技术，能够使学生快速组建协作群体，学生通过分工协作、合作交流，共同解决问题，系统根据合作学习的过程、结果及时给予反馈、评价，帮助学生及时调整合作学习策略，提高合作学习能力，使合作学习从浅表走向深入，促使学生在共同交流、相互学习中成长。

在“统计与概率”教学中，教师可利用AI在线协作平台把学生分成不同小组，以“班级学生课外阅读时间”或“学校里不同季节的花卉种类”等不同主题，借助AI工具从不同渠道采集数据，小组分工合作，有的学生设计调查提纲，有的学生观察记录，有的学生清洗数据并作整理，把采集来的数据实时上传。作图时，学生通过在线讨论选择用柱状图、折线图还是扇形图更便于观察数据。最后，AI系统会对小组协作分工是否合理、交流是否积极、成果是否优质等方面进行评价，点评小组合作过程中学生收集数据是否具有代表性或者图表标注不合适等，并给出建议，让合作学习中的学生进一步理解统计与概率知识，锻炼合作解决问题的能力。

4. 构建AI支持的多元化评价体系

AI驱动的数学“教—学—评”，以科学多元的整体式评价体系为支撑。AI驱动的教学方法采用过程性评价、终结性评价、表现性评价三位一体的评价体系，运用AI收集、分析、模拟等方法，突破传统评价的束缚，及时监测学生学习过程、形成个性化评价、模拟真实问题情境，全方位客观评价学生态度、知识、能力的真实学习过程，为学生未来教学及个性化发展提供有效建议。

以“统计与概率”单元学习为例，形成过程性评价的智慧教学系统自动生成学生小组在采集数据讨论发言的次数、作业中收集统计图的次数及正确率、整理数据的完整性与逻辑性，形成含问题线索薄弱环节的学情报告。形成终结性评价的智慧题库系统，根据班级学情、学生薄弱知识，形成含薄弱学生的简单题库，如基础薄弱学生侧重数据简单计算、基础较好学生侧重概率推理应用等题库；形成智慧题库测评报告后，AI快速统计学生答题情况并参考班级均值反映学生数据整理、概率计算等对应知识点的学习状况。形成表现性评价的智慧题库系统，AI预设“校运动会观赛观众情况调查表”，让学生自主设计调查报告采集数据，形成概率分析报告，并在AI协助下针对问题解决过程、小组分工协作、展示汇报等方面考查学生应用统计和数学学习素养。

三、结语

本研究通过对AI赋能下小学数学“教学评”模式路径的分析，明确了AI提供情境、因材施教、互动交流、多主体评价等小学数学教学“教学评”模式的有效路径，为后续小学数学教学改革指明了方向，为小学数学教学质量改进指明路径，为实际课堂教学改革提供依据。

参考文献

[1] 丁雪莲.理解性教学:赋能小学数学“教—学—评”一致性实施以 “ 长 方 体 和 正 方 体 ” 单 元 课 堂 教 学 为 例 [J]. 小 学 教 学 参考,2023,(32):41-43.

[2] 王 新 宇 . 小 学 数 学 理 解 性 教 学 的 策 略 研 究 [J]. 炫 动漫,2023,(6):181-183.

[3] 陈永畅;汪姗姗.以人工智能促进小学数学教学提质增效的路径分析[J].辽宁教育,2023,(23):24-27.