AI 赋能小学数学教学：变革与展望

一、引言

在数字化时代，AI 技术正深刻改变着教育的面貌。小学数学作为基础教育的重要组成部分，如何借助 AI 技术实现教学的创新与突破，成为教育工作者关注的焦点。AI 具有强大的数据分析、智能交互和资源整合能力，能够为小学数学教学带来全新的活力与机遇。

二、AI 激发学生数学学习兴趣

2.1 创设生动情境

AI 可以通过虚拟现实（VR）、增强现实（AR）技术，为学生营造沉浸式的数学学习情境。以北师大版一年级上册 “认识图形” 单元为例，利用 AR 技术，学生只需用智能设备扫描教材上的图形，就能看到立体图形在现实场景中生动呈现，如正方体、长方体、圆柱等可以在桌面上旋转、组合，让学生直观感受不同图形的特征，这种新奇有趣的学习方式极大地激发了学生的好奇心和探索欲。

2.2 趣味化学习资源

借助 AI 技术，能够开发出丰富多样的趣味数学学习软件和游戏。例如，针对北师大版教材中二年级下册 “混合运算” 知识点，有一款数学游戏 APP，通过设计有趣的关卡，让学生在帮助卡通角色解决数学问题的过程中，完成混合运算的练习。每答对一题，角色就会获得相应奖励并解锁新场景，答错则会有智能提示，使枯燥的运算练习变得充满乐趣，有效提升学生主动学习的积极性。

三、AI 辅助教师教学备课

3.1 精准分析学情

AI 教学平台能够收集学生在课堂练习、作业、测试等环节的数据，通过数据分析精准了解学生的学习状况。以使用北师大版教材的某班级为例，在教授四年级上册 “线与角” 单元后，教师通过 AI 教学平台分析发现，部分学生对于 “角的度量” 知识点掌握薄弱，具体表现为量角器的使用方法错误较多。基于此，教师在后续教学中能够有针对性地进行辅导和强化练习，提高教学的精准性。

3.2 智能备课工具

AI 可以为教师提供智能备课助手。例如，教师在备北师大版五年级上册 “分数的意义” 一课时，输入教学目标和教材章节内容，智能备课工具能快速生成包含教学课件、教学设计、拓展案例、练习题等在内的完整教学资源包。教师还可根据实际教学需求对内容进行调整和优化，大大节省了备课时间，提高备课效率与质量。

四、AI 实现个性化学习

4.1 个性化学习路径规划

每个学生的学习进度和能力不同，AI 能够根据学生的学习数据为其规划个性化学习路径。以北师大版六年级上册 “圆” 的教学为例，对于基础较好、学习能力较强的学生，AI 系统在学生掌握圆的基本概念和周长、面积公式后，会推送拓展性内容，如圆在生活中的优化设计问题，引导学生深入探究；而对于基础薄弱的学生，则会先加强对圆的基础知识巩固练习，如圆的半径、直径的关系等，待学生掌握扎实后再逐步推进学习内容。

4.2 智能辅导与反馈

学生在学习过程中遇到问题时，AI 智能学伴随时在线解答。比如在学习北师大版三年级下册 “乘法” 运算时，学生对两位数乘两位数的竖式计算方法不理解，向智能学伴提问，智能学伴会通过动画演示、

步骤讲解等多种方式详细解答，并根据学生的疑问自动生成针对性练习，帮助学生及时巩固知识，实现个性化辅导。

五、AI 助力培养学生数学思维

5.1 启发式引导

在数学教学中，培养学生的逻辑思维和创新思维至关重要。AI 可以通过启发式提问引导学生思考。以北师大版四年级下册 “三角形分类” 教学为例，AI 系统展示不同类型三角形后，提问学生：“如果将直角三角形的一个锐角变大，它会变成什么三角形？” 引导学生通过想象、推理进行思考，在探索过程中深化对三角形分类的理解，培养逻辑思维能力。

5.2 拓展思维空间

利用 AI 的大数据分析和模拟功能，能够为学生提供更广阔的思维拓展空间。例如，在学习北师大版五年级下册 “长方体和正方体的体积” 后，AI 可以模拟不同形状的容器注水过程，让学生思考在体积不变的情况下，改变容器的长、宽、高，水面高度会如何变化，从而拓展学生对体积概念的理解，培养空间想象和创新思维能力。

六、AI 在小学数学教学应用中的挑战与对策

6.1 技术应用成本

AI 技术的应用需要一定的硬件设备和软件支持，学校可能面临资金投入不足的问题。对策方面，学校可以争取教育部门的专项经费支持，同时与科技企业合作，采用租赁软件、共享硬件设备等方式降低成本。此外，还可充分利用一些免费或低成本的 AI 教育资源平台，如部分在线学习 APP，满足基本教学需求。

6.2 教师数字素养

部分教师对 AI 技术的掌握程度有限，影响其在教学中的应用。对此，学校应加强教师培训，定期组织 AI 技术应用培训课程，邀请专家进行讲座和实操指导，鼓励教师参加相关的线上学习和交流活动，提升教师的数字素养和技术应用能力，使其能够熟练运用 AI 工具辅助教学。

6.3 学生过度依赖

在使用 AI 过程中，可能出现学生过度依赖智能设备，缺乏自主思考的情况。教师要引导学生正确使用 AI，明确 AI 只是学习辅助工具。在教学中，设置需要学生自主思考、小组讨论的问题，培养学生独立思考和合作探究能力，避免过度依赖 AI，确保学生数学思维和学习能力的全面发展。

七、结论

AI 技术为小学数学教学带来了诸多创新与变革，在激发学生学习兴趣、辅助教师教学、实现个性化学习以及培养学生数学思维等方面发挥着重要作用。尽管在应用过程中面临一些挑战，但通过采取合理的对策能够有效克服。随着 AI 技术的不断发展和完善，其将更加深入地融入小学数学教学，为提升教学质量、促进学生全面发展提供强大动力，开创小学数学教学的新局面。

参考文献

[1] 张静妮 .AI 赋能小学数学教学提质增效的实践探索 [J]. 读写算 , 2025(11).

[2] 黄坤寿 .AI 技术赋能小学数学教学提质增效 [J]. 家长 , 2025(18).