人工智能时代下核心素养在小学数学教学中的培养

引言

在智能时代背景下，小学数学教学需从“结果导向”转向核心素养培养，注重学生数学理解、思维品质与问题解决能力的发展。人工智能强调逻辑思维、建模与分析，契合数学核心素养目标。将AI 技术融入教学，不仅推动教育现代化，也助力学生适应未来社会，实现素养导向的深度学习与全面发展。

一、人工智能时代背景下核心素养在小学数学教学中的重要意义

在人工智能背景下，教育正由“教会知识”转向“培养能力”，小学数学教学亦应关注综合素养发展。数学作为 AI 的基础，具有逻辑推理、模型建构和数据分析等优势，是培养学生系统思维与问题解决能力的关键学科。小学阶段是学生思维发展的关键期，应引导学生在真实问题中发现、理解并应用数学，构建科学的认知结构与实践意识。核心素养视角下的教学强调知识迁移、数学表达与多元思维。因此，教学应兼顾知识系统性与任务情境创设，借助 AI 技术增强趣味性与互动性，使学生在真实语境中实现知识构建与能力提升，推动学习由记忆走向理解与应用。

二、小学数学核心素养的主要构成与教学挑战

根据《义务教育数学课程标准（2022 年版）》提出的要求，小学数学核心素养主要包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算与数据分析等能力维度。数学抽象要求学生能从具体事物中提取出数学本质，这是后续理解公式、构建概念的前提；逻辑推理强调学生在学习中形成严谨的思维过程，提升论证与验证能力；数学建模是将现实问题转化为数学问题的能力，是数学服务生活的关键表现；直观想象则包括对图形与空间关系的理解，有助于学生在图形学习中形成空间意识。而数据分析能力则是人工智能时代特别突出的素养，强调学生对数据的获取、分析和解释能力。这些素养的达成，需要教师打破传统教学中的“板块分割”与“单项练习”模式，推动内容整合、方法创新和思维训练。但在现实教学中，由于课时有限、资源受限、教师理念滞后等问题，导致学生的数学素养仍停留在浅层的知识水平，未能真正转化为解决问题的能力，这对核心素养的落地提出了严峻挑战。

三、融合人工智能技术推进数学素养培养的教学策略

人工智能技术为小学数学教学的革新提供了新动能与新工具，其优势不仅体现在资源获取便捷、知识表达直观，更在于它能够重构教学场景，实现个性化学习与动态反馈，从而提升教学效能与学习成效。首先，教师应善于利用人工智能辅助教学工具，如智能黑板、虚拟实验平台、教学机器人等，将抽象复杂的数学知识转化为形象生动的视听内容，帮助学生建立直观的认知模型。例如在学习“体积”概念时，利用三维建模软件演示不同立体图形的切割与组合，可大幅提升学生空间感知能力。其次，应构建基于项目与任务驱动的教学情境，如通过“设计一个智能菜市场”的综合任务，引导学生运用所学的数据收集、图表分析、价格比较等数学知识，完成信息整理与问题解决，既激发学习兴趣，又提升数学建模与应用能力。此外，智能评价系统的引入能够对学生学习行为进行实时监控与反馈，教师可据此调整教学策略，实现分层教学与精准辅导。通过人机协同的教学模式，人工智能不仅是教学工具，更是学生成长的智能伙伴，促进其形成探究意识、批判性思维和创新能力。

四、构建促进核心素养生成的教学文化与评价机制

核心素养的培养不仅依赖于技术与方法，更需构建支持其生长的教学文化与评价机制。在课堂文化层面，应营造鼓励探究、宽容失败、尊重多样的学习氛围，引导学生在学习中敢于质疑、勇于表达、善于合作。数学教师应扮演引导者与参与者的双重角色，鼓励学生多角度思考、多路径解决，真正实现思维的多元发展。在评价方面，应逐步建立以形成性评价为主、终结性评价为辅的多元评价机制，将学生的思维过程、合作表现、问题解决能力等纳入评价指标，避免单纯以考试成绩作为衡量标准。借助人工智能技术构建数字化学习档案，记录学生在学习过程中的表现与成长轨迹，有助于教师全面了解学生学习状况，实现动态管理与个性化指导。同时，也可鼓励学生自评与互评，增强其元认知能力与学习反思能力，使评价真正成为激励学生发展的有效工具。通过教学文化与评价机制的双重构建，才能真正实现从知识灌输到素养生成的转变。

五、结论

人工智能时代要求基础教育必须面向未来、面向学生的终身发展，小学数学教学作为学生科学思维与逻辑能力的奠基课程，其育人功能与价值愈加凸显。本文从核心素养的理论基础出发，分析了其在人工智能背景下的重要意义，并围绕小学数学的实际教学提出了融合 AI 技术的教学路径与策略。在智能化教学资源的支持下，教师应强化教学设计与资源整合能力，以任务驱动、项目学习和数字评价为抓手，推动学生在真实问题情境中发展数学思维与综合素养。未来，小学数学教学还应不断借助新技术，完善教评一致的机制体系，提升教师信息素养与教育创新能力，真正实现从“教会做题”向“教会思维”“教会学习”的深度转型。唯有如此，才能为培养具有创新精神和实践能力的未来公民奠定坚实的基础，让学生在人工智能时代中勇敢面对复杂问题，成为主动学习、智慧成长的新一代数学学习者。

参考文献：

[1] 卓毅 , 岳静 . 小学数学跨学科教学的价值定位、挑战及路径生成 [J].贵 州 师 范 学 院 学 报 ,2024,40(12):60-67.DOI:10.13391/j.cnki.issn.1674-7798.2024.12.004.

[2] 邓权敏 . 试析新课标背景下提高小学数学课堂教学效果的有效策略[J]. 国家通用语言文字教学与研究 ,2024,(12):164-166.

[3] 武靖, 白颖颖. 加拿大安大略省新一轮小学数学课程评介及其启示[J].教学与管理 ,2024,(35):72-76.