AI 赋能小学数学：提升数学课堂教学效率的实践探索

传统小学数学课堂教学方式存在单一性，使得学生个性化学习需求难以得到满足，而且教师所获得的教学反馈严重不足，容易导致教学效率低下。AI 技术能够借助其强大数据分析、智能交互和个性化服务能力，为数学学科教学创新与改革提供关键性契机。小学数学教师将 AI 技术融入数学课堂之中，可以使得教学模式得到极大化创新，并借助教学效率的提升，推动学生数学综合能力与素养的全面发展。

一、AI 赋能小学数学教学的优势

（一）实现个性化学习

AI 技术能够集中分析学生课堂表现、作业完成情况、测试成绩等学习数据，从中掌握每一位学生的学习特点、需求与规律，从而为学生提供具有个性化的学习方案与学习资源。例如，对于本就数学基础薄弱的学生而言，AI 技术能够为其推送一些具有基础性的巩固联系内容；对于学习稍微不那么吃力的学生，则可以提供一些具有拓展性的数学思维训练内容。在 AI 技术加持之下，可以满足学生不同的学习需求，促进学生个体化思维与能力的均衡发展。

（二）优化教学资源

AI 技术可以全面整合丰富的教学资源，具体包含教学课件、动画视频、练习题等，根据教学内容与学生实际需求，实施智能化筛选与推荐。教师可以凭借 AI 技术所推荐的优质教学资源，进一步丰富课堂教学内容与形式，从而提高小学数学课堂教学趣味性与生动性，使得学生愿意在其中开展自主学习与拓展探究。

（三）增强课堂互动性

AI 技术加持之下所呈现的智能白板、教学机器人等智能教学工具，可以为小学数学课堂教学带来更加丰富且多元化的互动方式。例如，学生可以凭借运用智能白板的方式，对手虎穴公式进行有效推导，并与教师、同学实时进行良性互动；而教学机器人则可以与学生开展对话，解答学生心中对于某个数学知识点的疑惑，更为有效地提高学生数学课堂参与度。

二、AI 赋能小学数学教学的实践路径

（一）备课环节的高效革新

1. 定制化分层练习题生成

AI 技术可以依据实际教学目标与学生学习情况，快速完成分层练习题的生成，为学生巩固课堂所学提供有力条件。

例如，小学数学教师在教学《小数加减法》章节之时，可以在 AI 平台上输入“为五年级学生生成 10 道小数加减法应用题，涵盖竖式计算基础题、验算提升题以及购物场景挑战题，并附上答案和易错点分析”，AI 可以迅速完成教师所提出要求的分析，从而精准输出教师需要的题目，如此可以高效满足不同层次学生的实际学习需求，显著提升学生课堂学习效率与效果。

2. 单元知识导图智能构建

AI 技术可以帮助小学数学教师进一步梳理单元知识结构，从而生成单元知识导图，为小学数学高效课堂构建提供良好的技术支持。

例如，小学数学教师在《长方形和正方形》单元教学中，可以在 AI 平台上输入“以 Markdown 格式梳理人教版三年级《长方形和正方形》知识点，涵盖特征、周长公式及易错题型”，AI 可以寻思反应，并为教师输出条理清晰、结构逻辑明晰的知识点框架。小学数学教师可以将 AI 所生成的知识框架复制粘贴到思维导图工具之中，结合一键美化功能，将其投影到课堂教学之中，帮助学生在直观观察下实现知识脉络的系统梳理。

（二）课堂互动的多元创新

1. 情境化课堂导入设计

AI 技术可以帮助小学数学教师构建具有生动性与趣味性的课堂导入方案，使得学生吸引力被牢牢抓住。

例如，小学数学教师在教学《分数的初步认识》内容时，可以在 AI 平台上输入“设计 15 分钟导入环节，借助分披萨情境讲解 1/2 和 1/4 ，包含实物折叠操作及认知冲突点”，AI 技术便可以根据教师的要求，生成以实物折叠披萨的方式，展示出分数的具体概念，并设计“1/2 为何比 1/4 大”等认知冲突问题，完善课堂导入方案，保证学生在注意力被吸引的情况之下探究欲望被无限放大。

2.AI 助教实时答疑解惑

AI 技术在小学数学课堂教学中的引入，可以及时且有效解答学生对于不理解知识点的疑惑。

例如，当学生在课堂中提出“为什么 0 不能作除数？”时，小学数学教师便可以借助 AI 技术，让 AI 快速回答学生提出的问题。AI 技术所生成的回答内容更加轻松易懂，方便学生产生便捷性理解，比如，“想象你有 10 块糖，分给0 个朋友，每人能分几块？这根本没有意义呀！”。

3. 动态课件创意生成

小学数学教师可以借助 AI 技术，快速生成具有动态化的课件内容，让抽象化概念变得更加动态化与直观化。

例如，小学数学教师可以在《圆的周长》教学中，在 AI 平台上输入“生成《圆的周长》课件脚本，包含‘滚绳测量’实验和 π 的趣味历史”，使得 AI技术可以为教师输出更为详细且动态化的课件内容，使得整个枯燥的概念教学变得更加丰富且有趣。

（三）作业与学情管理的精准优化

1. 错题智能诊断与变式训练

AI 技术在小学数学课堂教学中的应用，能够有效诊断错题，从而为学生生成变式练习题。

例如，小学数学教师在布置关于《混合运算》的作业内容时，可以先将学生错题本上传到 AI 平台，并从中输入“识别错误类型，如运算顺序错误，生成 3 道变式题”，使得 AI 技术能够精准分析与定位学生比较常见的错误，更具有针对性的输出变式练习题，帮助学生能够在学习中及时纠正错误，有效巩固《混合运算》章节学习的薄弱点。

2. 学情热力图可视化呈现

小学数学教师可以充分运用 AI 技术丰富功能，生成学情热力图，更为直观地展示出学生实际学习情况。

例如，小学数学教师在教学《乘法口诀》章节内容以后，为了更好地掌握学生学习情况，便可以在 AI 平台输入“根据测试数据生成雷达图，标注‘背诵速度’‘应用能力’等维度”，从而让 AI 技术生成具有直观性的学情热力图，快速掌握与了解到整个班级学生的学习情况，如此可以方便教师有针对性的进后期教学策略的调整。

总之，AI 技术赋能之下开展小学数学学科教学创新，使得小学数学教学更具有智能化与信息化。小学数学教师可以在备课、课堂互动、作业与学情管理等不不同教学环节融入 AI 技术，如此可以在促进学生个性化学习的基础上，显著提高小学数学课堂教学效率与效果。

参考文献：

[1] 罗生全，张玉 .“双减”与“双提”：教学变革的逻辑转换与理念重构[J]. 现代远程教育研究，2022（2）：3-10.

[2]崔允漷，王少非. 学校课程实施过程中的评价监测初探[J]. 教育研究，2020（1）：43-49.