基于人工智能的图形认知教学实践

在人工智能发展的今天，教育领域也发生着巨大的变化。图形认知是小学数学重要的组成部分，人工智能的融入有着非常重要的意义。人工智能不同于传统的教学模式，人工智能可以丰富教学资源，增强图形的可视化和立体性，激发学生的学习兴趣，提高教师的教学效果，为图形认知的教学模式开辟新的途径。

一、基于人工智能的图形认知教学实践的意义

（一）增添课堂趣味性，激发学习兴趣

课堂的趣味性可以激发学生的学习兴趣，学生的学习的积极性会直接影响学习效果，兴趣可以缓解学习压力带来的焦虑和枯燥泛味的情绪，在学生面对成绩排名的压力下，很容易会对不感兴趣的科目丧失学习积极性，导致成绩的下降，严重的还可能出现心理问题。所以，对教师而言，必须采取一定的措施，激发学生学生学习兴趣。应用人工智能，增添课堂的趣味性可以有针对的解决问题，营造轻松愉快有趣的课堂氛围。

（二）培养空间概念和逻辑思维能力

人工智能能够提供多维度观察图形的机会，如通过旋转、平移、切面等操作，帮助提升学生的空间概念。同时，在解决图形相关问题的过程中，学生需要运用逻辑推理和分析能力，人工智能可以提供及时反馈和引导，促进逻辑思维能力的发展。

（三）促进教师教学效率

人工智能可以为教学提供更加便捷的教学管理方式，提高教师的教学效率。人工智能可以对学生的课堂表现、考试成绩、课后作业等数据进行深度分析，为分层教学提供更科学、更准确的依据。同时，人工智能还可以对学生的知识掌握和学习程度进行数据分析，有助于及时发现学生的学习问题，有针对性提供帮助和支持，提高教师的教学效率。

二、基于人工智能的图形认知教学实践的策略

（一）借助人工智能，丰富教学课堂资源

随着教育的发展，传统的教学模式已无法满足学生的需求，小学数学课堂需要注入丰富的教学资源，而人工智能解决了这一难题，让学生在短时间内学习到更多的数学知识。人工智能工具能快速地检索到海量的学习资料，比如在线学习中的 AI 助手，能快速的给出解题步骤、答案分析等有关的详细介绍，能找到不同专家学者的观点，从多个角度去阐述。为学生提供了多维度的学习视角。

例如，小学数学“认识立体图形”，教师可以通过人工智能，向学生们讲解立体图形概念特征。了解基本特征和概念后，教师运用人工智能将知识点进行归纳总结。让学生获得的知识更体系化和系统化。接着，教师还可以通过人工智能对相关资料进行查阅和收集，丰富我们的教学课堂资源。等学生掌握课本上的知识点后，教师利用人工智进行拓展深化所学知识，搜集相关的图片、视频帮助学生更好的认识立体图形，通过人工智能教学模式不仅可以丰富我们的课堂资源，还可以激发学生的学习兴趣，提升学生的学习效率。

（二）思维可视化，有效突破教学重难点

借助人工智能，利用形象直观的图片与立体模型来辅助教学，将思维可视化，有利于学生的理解和掌握，从而突破教学重难点。教学过程中，教师可以采用希沃放大镜功让学生先观察长方形、正方形、圆柱和球的特点再进行分类，在分类过程中更清楚地了解立体图形，有效突破教学重难点内容。通过课堂学习，学生不但了解了各立体图形的概念和特征，而且在学习的过程中感受到了人工智能学习立体图形的乐趣。有了学习的兴趣，自然后面的学习过程也就更顺利了。

例如，在小学数学“立体图形”这节课中，教师在开始上课之前，通过教室多媒体播放立体图形有关的建筑物的动画微课，在动画里，出现了长方形、正方形、圆柱、球等图形，教师在看完动画后问同学们：“视频里出现的立体图形都有哪些特征呢？”同学们出现疑惑后，教师可以利用3D 模型来引导学生解答问题，帮助学生理解和掌握立体图形的概念和特征后，接下来让学生对立体图形进行分类，分类完后，再利用人工智能来展示生活中有哪些立体图形，深化和拓展立体图形知识，锻炼学生的应用实践能力和逻辑思维能力。

（三）应用人工智能，设计分层作业

随着双减的开展，在小学数学教学中，如何合理的针对性的布置课后作业成为教师的难题，利用人工智能可以有效得到解决，小学数学教师可运用人工智能系统采集学生在课堂学习、考试测评以及学习态度等各环节的学习数据，包括答题的正确率、错题类型、答题的时长等关键数据，然后通过深度学习的算法，人工智能可精准分析每位学生的学习特征、知识掌握情况和学习进度。

例如，在布置小学数学“认识立体图形”课后作业的时候，教师可以把每位学生的课堂表现、学习水平以及学习态度输入人工智能中，让人工智能根据数据信息来分析学生学习接受的程度、学习兴趣以及行为表现来划分学生处于什么阶段，再根据学生的薄弱之处布置课后作业，如学生对长方形、正方形的特征描述的不够准确，人工智能根据数据信息，自动推送针对性的配套练习和视频讲解，实施精准指导。小学数学老师可以运用人工智能为不同水平的学生制订一学期的数学学习计划，使数学学习更具针对性和有效性。教师还可以通过人工智能提供线上作业辅导，数学计划和线上辅导的有机结合，学期过后学生的学习效率以及教师的教学效果会得到很大的提升。

结束语

随着智能科技的发展，人工智能在教学上的优势越来越显著，给教学工作带来的了巨大的变化。人工智能背景下，教师要跟上时代的步伐，不断利用人工智能创新教学模式，提升教师的教学效率，为学生创造轻松有趣的课堂气氛。同时，教师也要注重启发和引导学生，合理有效的运用人工智能，激发学生学习的积极性和主动性，增强学生综合素质的提升。

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