人工智能赋能小学数学教学改进创新的研究

人工智能是一种交叉学科，是指由人工制造表现出来的智能，其以计算机技术为基础模仿人的大脑思维，延伸与拓展人的智能，属于计算机学科的范畴。人工智能在获取知识与信息的过程中进行感知、推理、应用，涉及机器感应、自主识别、逻辑推理、理解应用、深度学习、语言处理等多种算法与处理方式。人工智能在教育教学领域日益发挥重要作用，通过赋能小学数学教学，有助于实现教学的个性化与高效化，为教师教学和学生学习提供新技术、新方法和途径。

一、人工智能赋能小学数学教学的优势

（一）提供丰富教学资源

人工智能涉及多种技术、知识与方法应用，可以为小学数学教学提供丰富的资源，如文字、语音、视频、图片等，拓展教学内容和范围。还能根据学生学习兴趣、能力等支持个性化学习，调动学生学习的兴趣，深化学生学习体验。

（二）促进教学方式改进

人工智能可以进行人机交互、场景模拟、智能生成、自动分析等多种智能化行为。运用到小学顺数学教学中，促进传统教学方式的改进与优化。如，借助人工智能及时捕捉学生课堂表现、作业完成等学习信息，精准识别学生学习状态、分析学生学情，变革指导学生学习的方式。

（三）显著提升教学效率

人工智能可以辅助教师便捷的获取教学素材，减少教师重复无效的工作，让教师教学更具高效化。如，利用 deepseek、豆包等人工智能软件辅助生成教学设计、教学方案，智能管理教学教材，让教师把更多时间和精力放到教学工作本身，不仅减轻了教师工作负担，还显著提升了教学的效率。

二、人工智能赋能小学数学教学改进创新的策略

（一）辅助学生自主预习

预习是学生预先自己学习将要讲授的课，有效预习对于学生学习新知识起着事半功倍的作用。由于数学知识抽象性强，还涉及到逻辑推理、数据计算等，小学数学教学中如果仅仅依靠老师课堂讲解，并不能达到理想教学效果，甚至有的学生不能集中注意力学习。因此，让学生通过自主预习，提前熟悉老师在课堂上讲述的内容，能在课堂上抓中重点难点听讲，是小学数学教学改进创新的一项重点任务。然而一些教师安排学生预习只是读课本、圈概念，难以使学生对知识建立更深层的认识。通过人工智能可以动态化、可视化呈现数学知识点，智能设计预习任务，精准匹配学生预习需求，降低学生对重难点知识的理解难度，帮助学生找出数学学习的薄弱环节，继而提高预习的效果。

比如，在人教版小学数学四年级上册“线段 直线 射线”这一课预习安排中，通过人工智能展示“线段”“直线”“射线”三种不同的线，生成并演示三种线相互转化的过程，让学生观察三种线不同的特点，再推出“找不同线”的预先练习任务。还可以利用人工智能展示现实生活中各种线，让学生结合自身经验对几种线进行对比，找出其之间的异同点，初步熟悉三种线的概念及特征。

（二）虚拟现实创设情境

小学阶段学生年龄小、思维简单，学习知识有赖于直观经验的获得，往往要借助具体事物或场景，需要创设情境帮助理解知识。以往小学数学教学中进行创设情境，基本上是借助多媒体演示等手段播放一些与教学有关的图片或视频，用声音、图像营造直观场景。这种方式虽然改进了传统口传心授教学模式，但是很难让学生感受到沉浸式学习体验。通过人工智能赋能，可以利用 VR（虚拟现实技术）自动生成与数学教学相关的情境，让学生穿戴上 VR 头盔、眼镜等设备进入虚拟现实情境中，近距离去感知、操作、互动。把书本上生涩难懂的数学知识还原成真实场景，变得触手可及，增进学生对数学知识的理解与掌握。

以人教版小学数学三年级上册“分数的初步认识”教学为例，由于学生初步接触分数，概念比较抽象，仅仅通过口头讲解或图片演示，一些学生对于分数的概念与意义理解不深、把握不准。教学中，就可以利用 VR 虚拟现实技术生成一个“分蛋糕”的过生日场景，创设一个逼真的生活情境，把抽象的数学知识转化为具体可感知的事物。让学生进入虚拟场景中“亲自”动手“切蛋糕”，根据人数将圆形蛋糕平均切成若干份。借助交互性的虚拟现实情境，使学生直接经历“切割”过程，直观感受“平均分”，同时引出分数概念和意义，引导学生突破有关分数知识的认知难点。

（三）设计游戏激发兴趣

人工智能具有人机交互、语音识别、自动处理等功能，可以开发设计各种有趣的游戏。小学数学教学中利用人工智能开发设计游戏创新，能把数学知识探究转变成趣味游戏活动，有助于激发学生学习的兴趣。如结合数学重难点知识设计闯关游戏活动，让学生积极参与到游戏中来，边学边玩，在数学学习中从被动接受变为主动探究，激活学生学习的主观能动性。

以人教版小学数学三年级上册“口算乘法”教学为例，利用人工智能设计“乘法闯关”的游戏。机器提示出乘法算题，学生口算说出得数，并借助智能语音识别传输给机器识别，然后自动判断学生回答对错：回答正确则语音提示“你答对啦，请进入下一题”，回答错误则语音提示“回答错误，请重新回答”。同时结合学生游戏中的表现、反馈，动态调整游戏难度，关注不同学生的学习诉求，并给予个性化学习指导。

结 语

人工智能为现代教育教学带来了新资源、新技术、新方法，把课堂变得更具活力，也变革了传统

教学方式。人工智能赋能之下的小学数学教学，应采取辅助学生自主预习，虚拟现实创设情境，设计

游戏激发兴趣等策略，实现人工智能促进数学教学的改进与创新，推进数学教学的智能化、信息化。参考文献：

[1]张莹.探析人工智能技术与小学数学教学的深度融合[J].数学学习与研究,2023,(35):156-158.

[2]王潇,王庆荣.人工智能时代小学数学教学模式变革分析[J].中国多媒体与网络教学学报(下旬刊),2023,(12):19-21