人工智能时代小学数学教学的机遇与挑战

摘要：人工智能技术的发展为小学数学教学带来了新的机遇和挑战。本文基于苏教版三年级数学上册的内容，从两、三位数乘除法、量的认识与转换、图形与空间、分数初步等方面，探讨了人工智能技术在小学数学教学中的应用意义、存在的问题以及应对策略，以期为小学数学教学改革提供参考。

关键词：人工智能;小学数学;教学改革;苏教版

引言：随着人工智能技术的飞速发展，传统的小学数学教学模式正面临前所未有的机遇和挑战。如何在人工智能时代背景下开展小学数学教学，充分发挥技术优势，提高教学质量和效率，培养学生的数学素养，是摆在广大小学数学教师面前的一个重要课题。本文拟从苏教版三年级数学上册的若干章节入手，分析人工智能技术在小学数学教学中的应用意义、存在的问题以及应对策略，以期为相关研究提供一些思路。

一、人工智能技术在小学数学教学中的应用意义

（一）智能化教学设计，提升教学精准度

人工智能技术可以帮助教师更加精准、高效地设计教学内容和教学活动。例如，在教学“两、三位数乘一位数”时，教师可以利用人工智能算法自动生成大量相关的练习题，并根据学生的学习情况动态调整题目难度，实现个性化教学。同时，人工智能还可以分析学生的答题数据，发现共性问题，为教师的课堂教学提供针对性建议，优化教学决策。这样不仅减轻了教师备课压力，也使得教学设计更加精准、高效。

（二）丰富多样的智能学习资源，拓展学生视野

人工智能技术为学生提供了更加丰富多样的数学学习资源[1]。在学习“分数的初步认识”时，学生可以通过人工智能学习平台，获取形式多样的微课、动画、游戏等学习材料，加深对分数概念的理解。人工智能还可以根据学生的学习特点和需求，智能推荐个性化的学习资源，满足学生的不同学习需求。学生利用碎片化时间开展自主学习，拓展知识视野，培养创新意识和实践能力。

（三）智能化教学互动，提高学习参与度

人工智能技术可以增强师生互动和生生互动，活跃课堂氛围。例如，在探究“长方形和正方形的周长计算”时，教师可以利用人工智能互动系统，设计问答、抢答、投票等互动环节，调动学生参与的积极性。学生还可以通过人工智能社交平台，开展小组协作、交流讨论等活动，加强彼此间的沟通和合作。在轻松愉悦的人机交互和生生互动中，学生能够保持高度的学习参与度和专注力，获得良好的学习体验。

二、人工智能技术在小学数学教学中存在的问题

（一）智能化教学应用水平有待提升

目前，人工智能技术在小学数学教学中的应用还比较有限，许多学校和教师对此认识不够，缺乏相应的硬件设施和软件资源，难以充分发挥人工智能的优势。同时，现有的人工智能教育产品同质化严重，针对性和实用性不强，无法很好地满足小学数学教学的实际需求。教师在应用人工智能教学的过程中，缺乏系统的教学设计和实施指导，智能化教学效果难以保证[2]。

（二）数学教师的智能化教学能力亟待加强

小学数学教师普遍缺乏人工智能相关的知识和技能，对人工智能技术在教学中的应用认识模糊，不知道如何将其与数学学科教学有机结合。部分教师担心人工智能会取代教师的作用，产生抵触情绪，不愿意主动学习和应用人工智能技术，影响了教学创新的步伐。教师自身的智能化教学能力不足，无法充分发挥人工智能优势，难以适应智能时代的教学要求。

（三）智能化学习环境下学生能力发展不平衡

学生对人工智能技术的接受程度参差不齐，使用人工智能辅助学习的效果有差异。部分学习基础薄弱的学生，难以适应人工智能学习环境，缺乏自主学习的意识和能力，容易产生依赖心理和挫败感。部分学生则过度沉溺于人工智能游戏或社交软件，影响了正常的数学学习。且智能学习环境可能加剧学生间能力差距，对学习能力较弱的学生支持与关注不足，造成新的教育不公。

三、新时代小学数学教学应对人工智能挑战的策略

（一）构建智能化教学环境，完善技术支撑体系

学校要加大人工智能基础设施和资源建设力度，为数学教学应用提供必要的技术支持。选择优质的人工智能教育平台和工具，丰富智能化教学手段。开发契合小学数学教学需求的人工智能应用产品，提高实用性和针对性。例如，在教学“两、三位数除以一位数”时，可以利用人工智能自适应练习系统，为不同层次的学生提供个性化作业，并实时诊断学生的学习困难，给予有针对性的指导和反馈，构建高效的个性化学习系统。

（二）强化教师智能化教学能力培养，创新教学模式

加强小学数学教师人工智能教学能力培训，帮助教师掌握人工智能基础知识和应用技能，深入理解人工智能赋能小学数学教学创新的意义，增强运用人工智能的信心和积极性。鼓励教师积极探索人工智能在数学教学各环节中的应用路径，开展智能化教学实践、反思总结，构建符合人工智能时代要求的教学新模式。例如，教师可以设计基于人工智能的“解决问题的间隔排列”实践任务，引导学生通过人工智能工具收集和分析数据，得出规律性结论，形成解决问题的新策略，提升数学建模和计算思维能力。

（三）促进学生全面发展，培养核心素养

充分考虑学生在人工智能学习环境中的个体差异，因材施教，促进学生的全面发展。对学习有困难的学生，要给予更多人性化关怀和个别指导，增强其自信心和学习兴趣。对学习基础较好的学生，则要给予更多的探究空间和拓展资源，引导其挖掘人工智能的创新应用。同时，加强学生人工智能素养教育，提高其科学应用人工智能的意识和能力，树立正确的技术价值观，养成良好的数学学习习惯。例如，教师可以创设“平移、旋转和轴对称”的人工智能学习情境，引导学生利用人工智能工具进行自主探究、合作学习，获得直观感悟，加深理解，提升数学抽象思维能力，培养数学核心素养。

结语

人工智能时代为小学数学教学改革带来了新的机遇和挑战。面对人工智能带来的种种问题，小学数学教育工作者要树立科学的智能教育理念，加强人工智能技术与小学数学学科教学的深度融合，着力提升教师的智能教学素养，以学生全面发展为中心，促进其数学核心素养的形成，不断推动小学数学教育的内涵式发展，为学生的终身发展奠定坚实的数学基础。只有主动应变、与时俱进，才能让人工智能技术真正成为促进小学生数学学习的得力助手，开创小学数学教育的美好未来。

参考文献：

[1]张炎.人工智能时代小学数学课堂教学的问题与澄明[J].大众文摘，2024（22）：0090-0092.

[2]张钰苑.人工智能时代的教学：机遇、挑战与教学应对[J].宜宾学院学报，2024，24（1）：76-83.