人工智能视域下的小学数学教学分析与模式设计

摘要：科技浪潮滚滚向前，人工智能以前所未有的姿态融入教育领域。对小学数学这门基础教育核心学科来说，人工智能的加入带来了全新的发展契机和挑战，深入挖掘人工智能在小学数学教学中的诸多意义。准确分析当前状况并给出切实有效的针对性策略，可以全面改进教学过程，大幅提高教学质量，深层次培养学生数学思维及综合素质，促使小学数学教学向更高级别发展，达成教育与时代科技的融合与创新。

关键词：人工智能；小学数学；教学分析；模式设计

引言：

信息技术飞速发展的时候，人工智能成了当代社会很突出的特性，它慢慢改变着传统的教育方法和学习途径。小学数学是培养学生逻辑思维，运算能力以及问题解决能力的关键学科，怎样有效地利用人工智能技术来改善教学成果，成了教育工作者关心的重点。人工智能有着很强的数据处理能力，可以做到个性化学习，而且有着很多种表现教学资源的形式，这些长处给小学数学教学改革留出了宽广的天地。不过，在实际操作中，人工智能和小学数学教学的融合还处在摸索时期，碰上不少需要解决的问题。所以，针对人工智能视角下的小学数学教学展开深入分析，规划出恰当的教学模式，有着十分实际的意义。

一、人工智能视域下的小学数学教学分析与模式设计的意义

（一）激发学习兴趣

小学生正处于身心快速发展的时期，他们的注意力很难长时间集中，对于新奇的事物充满好奇。人工智能可以利用自身独特的优势，把抽象的数学知识变成有趣的动画、游戏、虚拟现实场景等等，这样多样的表现形式可以很好地吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣[1]。

（二）实现个性化教学

人工智能凭借大数据分析、机器学习等技术手段，可以搜集并剖析学生在学习过程中产生的各类数据。通过对这些数据展开深入挖掘，就能比较准确地把握每个学生的学习情形及其特性，从而针对每个学生制定出个性化的学习规划和教学方案。

（三）培养综合素养

学生借助与智能学习工具互动的过程，可以锻炼自己获取信息、分析信息、利用信息来解决问题的能力。人工智能提供丰富的学习资源、创新的学习方式，有助于激发学生的创新思维，为学生将来适应社会打下良好的基础。

二、人工智能视域下的小学数学教学分析与模式设计的策略

（一）运用人工智能创设情境以提升学习体验

小学生的思维特点决定了他们更易于理解、接受直观、形象的事物。抽象的数学知识对于小学生而言难度较大，创设生动具体的情境可以将数学知识与现实生活紧密联系在一起，让学生更好地理解和掌握知识[2]。

在讲解“数一数”这一知识点的时候，教师可以借助人工智能软件来制作一段充满童趣的动画视频。在视频的开场设置成一个阳光明媚的清晨，一片漂亮的草地上，各种各样的小动物们正在开心地玩耍，画面中，有5只小兔子正在追逐着玩耍，它们身上所穿着的衣服的颜色都不一样，十分的可爱，3只小猴子在树上荡来荡去，时不时的还会摘几个果子，天空中还有7只小鸟在自由自在地飞翔，它们的叫声特别清脆，而且在视频中不仅有着画面，还有着轻快的背景音乐以及清楚的解说。教师在课堂上播放这段视频之后，就让学生们仔细观察画面，并且问道：“同学们，你们在视频里看到了什么呢？能不能数一数每种小动物各有几只呢？”学生们被视频中的精彩内容深深吸引住。于是纷纷投入到数数的活动当中去，这样借助人工智能所创设出的情景，就像置身其中一样，原本枯燥无味的数字学习变得十分有趣，与以往那种仅仅依靠口头讲解以及黑板演示的教学方法相比，学生对于数的概念更容易掌握，学习体验也得到了显著改善。

（二）人工智能助力分层教学满足个体需求

学生个体之间的差异是客观存在的，这种差异在数学学习中也存在。分层教学是根据学生的数学学习能力、知识水平、学习特点等将学生分成不同的层次，并针对不同层次的学生制定相应的教学目标、教学内容和教学方法的教学策略。

以《千米和吨》为例，在正式开课之前，教师先通过在线学习平台，搜集学生以往在数学学习中的相关数据。比如学生上一次单元测试成绩如何，平时作业完成情况怎样，课堂表现又如何等等。之后，借助人工智能分析系统对这些数据进行分析，根据学生的学习能力和知识掌握水平，把学生分成A、B、C三个层次。A层的学生基础较好，学习能力也较强，教师给这类学生布置一些拓展性的任务，比如布置一项实践作业，让学生查阅资料，实地调查等手段，去了解生活中哪些地方会使用到“千米”和“吨”这样的单位，并且还要算一些比较复杂的单位换算题。例如“一辆载重5吨的卡车，行驶30千米需要耗费多少升汽油。对于B层的学生，他们有了一定的基础，但是还需要巩固和提高，老师给他们安排了相应的练习。在整个教学过程中，老师根据各个层次学生的学情反馈以及不同层次学生的学习进度，利用人工智能系统实时调整教学内容与教学方法，让每个学生都在自己的层次上有所收获。

（三）人工智能在智能辅导中的应用与问题解决

数学学习时，学生难免碰到各类难题，适时有效地辅导对其战胜困难并掌握知识十分关键。人工智能智能辅导系统依靠自然语言处理，机器学习之类的技术，可以模仿人类教师的辅导方法，随时同学生展开交流，从而提升学习效率。

在学习《倍数与因数》这个单元的时候，老师给学生推荐了一个智能辅导APP，学生在学习过程中遇到问题。比如“找出36的所有因数”，只要在APP上输入问题，APP接到问题以后，首先会引导学生回忆一下因数的概念，“因数就是指整数a除以整数b（b不等于0），如果得到的商正好是整数而且没有余数，那么我们就可以说b是a的因数”，系统会一步步地剖析找因数的方法，“我们可以从1开始，逐个去判断每个数能不能整除36，”然后列出计算过程“36÷1=36，所以1和36是36的因数。36÷2=18，所以2和18是36的因数。36÷3=12，所以3和12是36的因数。36÷4=9，所以4和9是36的因数。36÷6=6，所以6也是36的因数”。通过这样的解答过程，学生可以清楚地知道如何找一个数的因数，如果学生对某一步还不理解，还可以点击提示或者看视频。

四、结论

综上来看，人工智能于小学数学教学而言十分关键。当下人工智能同小学数学教学相融合时，存在技术利用不够，资源没有整合好，过度依靠等情况，不过通过恰当地采用创建情境、分层教学、智能辅导、形成互动平台这些方法，可以很好地应对这些问题。以后伴随着人工智能技术持续向前推进并加以完善，要更进一步探究它与小学数学教学深入融合的可能，不停地改进教学方式，最大程度地发挥人工智能的长处，提升小学数学教学水平，推动学生全方位发展，使得小学数学教学借助人工智能获得新的生机。

参考文献：

[1]陈健.小学数学序列性教学的内涵意蕴及实施策略[J].教学与管理，2025，（14）：53-57.

[2]钟建林.小学数学教师教学胜任力的“四维知能”[J].教学与管理，2025，（14）：36-39.