人工智能技术在小学数学教学中的应用与创新研究

摘要：在教育领域，人工智能的应用日益普遍，正逐步改变传统的教学模式，人工智能技术是一种新型的教学辅助工具，也是促进课程教学创新改革的驱动力。在小学数学教学中，融合应用人工智能技术，不仅可以进一步打破既定的数学课程教学模式，为各个教学环节提供技术支持与帮助，逐步提升数学教学的有效性，而且可以营造智能化、趣味化、科学化的教学环境，助力学生深度学习与知识探索。

关键词：人工智能技术；小学数学教学；应用；创新

引言

在现代教育改革的大背景下，如何利用先进技术提升教学质量和学生学习效果已经成为教育工作者关注的重点。人工智能（AI）技术凭借其强大的数据处理能力和智能化分析手段，为解决传统教学中的诸多问题提供了新的路径。特别是在小学数学教学中，人工智能技术通过个性化学习支持、即时反馈与互动、智能化测评等方式，极大地改善了教学效果和学生的学习体验。

1人工智能技术在小学数学教学中的应用意义

人工智能技术可以通过智能化的教学平台和工具，为教师提供个性化的教学方案。此外，AI还能协助教师批改作业、分析学生的学习情况，从而减少教师的负担，让教师有更多的时间和精力投入到教学活动中。传统的数学教学方式往往较为枯燥，容易让学生失去学习兴趣。而人工智能技术可以通过丰富的教学资源和互动形式，激发学生的学习兴趣。例如，AI可以设计有趣的教学游戏，让学生在游戏中学习数学知识；还可以利用虚拟现实（VR）技术，让学生身临其境地感受数学问题的解决过程，从而提高学生的学习积极性。每个学生的学习能力和学习风格都有所不同，人工智能技术可以根据学生的个体差异，提供个性化的教学方案。通过收集和分析学生的学习数据，AI可以了解学生的学习特点、优势和不足，从而为学生量身定制教学计划，使每个学生都能在适合自己的学习环境中获得最佳的学习效果。此外，AI技术还可以帮助教师更好地了解学生的学习需求，从而提高教育质量，促进教育公平。

2人工智能技术在小学数学教学中的创新策略

2.1借助人工智能技术，布置学习任务

为进一步提升学生数学知识自主思考、自主推理分析能力，让学生能够全身心参与到数学新知学习活动中，健全学生数学知识结构，教师可以借助人工智能技术当中的任务模块，为学生提供自主学习任务，鼓励学生使用智能技术观察数学概念、数学原理与数学公式，沉浸式学习数学知识，产生独特的数学知识学习感受，为数学学习深度、高效开展做好铺垫。例如，《小数加减法》新知的教学。加减法知识对于小学生来讲比较熟悉，通过前期学习，已经正确掌握加减法计算知识、加减法计算算法，包括进退位、正整数、两位数加减法、两位数与一位数加减法、三位数与两位数加减法等，这一节课将正数加法和减法调整、改变成为小数。在课程教学中，教师可以根据学生已有的经验和能力，结合学生对加减法的掌握，借助人工智能技术和智能设备，为学生提供“爬山”任务。

2.2实现智能学习辅导，及时完成答疑解惑

通过AI系统的即时辅导，学生可以迅速解决学习中的疑问，继续进行学习，提高整体学习效率。同时，AI系统实施的智能学习辅导可以减轻教师的工作负担，系统处理大量日常的答疑和辅导工作，使教师能将更多的时间和精力投入教学设计和对个别学生的特殊辅导中，提升教学质量。智能学习辅导的核心原则之一是即时性，当学生在学习过程中遇到问题时，AI系统能立即提供解答和辅导，避免学生因长时间得不到解答而产生挫败感或失去学习兴趣，确保学习的连贯性和有效性。以“分数加减法”的教学为例，教师可以利用AI系统准备分数加减法的相关教学资源，包括讲解视频、示例题目、互动练习等，然后使用智能黑板或多媒体设备播放讲解视频，详细介绍分数加减法的概念和计算方法。AI系统能根据每个学生的掌握情况，布置难度适宜的练习题目，帮助学生巩固所学知识。

2.3借助人工智能技术，设计互动活动

人工智能技术是一种有机整合智能技术、信息技术、数据技术等信息技术的工具，具有内容多元、资源丰富等特点。在数学新知教学组织实施过程中，教师可以借助人工智能技术，规划设计互动化数学学习活动，包括趣味互动活动、小组合作学习活动、游戏活动等，借助活动将抽象复杂的数学计算过程、数学概念知识向趣味化、直观化转变，借此提升学生师生交流互动质量、生生交流互动质量，让数学课堂成为学生学习、探索数学知识的乐园。例如，《认识图形》这一节课教学组织实施中，为保证学生能够正确掌握图形知识，教师可以借助智能化、数字化教学软件，为学生规划设计具有互动性、合作性与趣味性特点的图形拼接竞赛游戏。在游戏活动中，学生需要借助旋转、拖拽、拼接等各种操作，将形状各不相同的图形放置在特定、专属的位置当中。正确拼接之后，智慧软件将会播放一段有趣的动画，为学生提供反馈信息，肯定与鼓励学生；若是拼接不正确，则会播放一段声音提示学生。最先完成活动的学生，会被评选为“小小数学家”。

2.4增强课堂师生互动，营造轻松课堂氛围

增强师生互动能使课堂更加生动有趣，激发学生的学习兴趣。利用人工智能技术，教师可以设计多样化的互动活动，如即时问答、互动游戏等，使学生在参与活动的过程中更积极主动地学习数学知识。学生也可以在课堂上实时表达自己的疑问和见解，教师能够及时解答并引导学生深入思考。人工智能技术支持下的互动活动能帮助学生更好地理解和掌握复杂的数学概念，提高学习效果。当然，互动活动应具备包容性，照顾到每个学生的参与和体验。AI系统能根据每个学生的个性特点和学习情况，推荐适合的互动方式，确保所有学生都能积极参与并从中受益。

结语

人工智能技术在小学数学教学中的应用不仅有效提高了教学效率和质量，还为学生提供了个性化的学习支持，显著提升了学习效果。未来，随着技术的进一步发展，人工智能在教育领域的应用将更加深入和广泛，有助于推动教育改革向更高层次迈进，实现真正的教育公平和质量提升。

参考文献

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［2］史远，刘寅，付蓉．人工智能技术助力课堂减负增效——以小学数学为例［J］．中国现代教育装备，2023（22）：42-43，51．