拥抱智能化时代，未来课堂这样做

一、引言

在数字化浪潮的席卷下，人工智能（AI）正迅速重塑着各个行业，小学教育领域也深受其影响。AI 技术以其卓越的数据处理能力、智能交互特性以及个性化服务优势，为小学课堂教学创新开辟了新路径，带来了前所未有的机遇与挑战。它突破了传统小学教学在时间与空间上的局限，为小学生打造出更为丰富、多元且贴合个体需求的学习体验，同时也助力小学教师优化教学策略，显著提升教学效率。相关数据表明，近五年内，全球针对基础教育阶段的 AI 教育产品与服务投入增长了 150% ，这充分彰显了 AI 在小学教育领域的蓬勃发展态势与巨大潜力。

二、AI 在小学教学内容呈现方面的创新案例

（一）绘本式智能课件助力语文教学

在南京市琅琊路小学的低年级语文课堂上，王老师运用一款名为“绘智语文”的 AI 课件生成工具。该工具借助自然语言处理和图像生成技术，将课文内容转化为精美的绘本形式课件。例如，在教授课文《四季》时，教师输入教学目标、课文原文以及期望强调的知识点，“绘智语文”便自动生成一系列色彩鲜艳、生动有趣的绘本页面。对于“草芽尖尖，他对小鸟说：‘我是春天。’”这一句，AI 生成了一幅嫩绿的草芽在微风中轻轻晃动，旁边一只小鸟欢快飞翔的画面，同时配上轻柔的鸟鸣声作为音频。学生们通过教室的电子白板，直观地欣赏这些绘本内容，仿佛置身于四季更迭的美妙情境中。经调查，使用该工具前，王老师准备一节低年级语文课件平均需 6 小时，使用后缩短至 2.5小时。学生课堂反馈显示，95% 的学生表示对这类绘本式课件兴趣浓厚，课堂注意力集中时间平均延长 20 分钟。

（二）科学实验模拟动态教材

北京市海淀区中关村第一小学在科学课程中引入“科探精灵”动态教材系统。该系统基于 AI 知识图谱技术，将科学教材知识点与虚拟实验库、科普视频资源库相连。当学习“声音的传播”这一章节时，教材内容会根据最新的科学研究成果，如一些关于声音在特殊介质中传播的新发现，实时更新拓展知识板块。对于理解能力稍弱的学生，系统依据其课堂互动、课后作业等数据，判断其薄弱环节，自动推送相关的简单易懂的动画讲解视频，如用动画演示声音如何通过空气分子振动传播。从使用一学期后的效果来看，参与实验的班级在科学期末考试中，有关教材更新拓展部分的题目平均得分率比未使用该系统的班级高出 25% 。 88% 的学生反馈动态教材让他们对科学知识更感兴趣， 75% 的学生认为个性化学习内容推送对理解知识很有帮助。

三、AI 在小学学生学习过程支持方面的创新案例

（一）智能口语陪练伙伴

广州市越秀区东风东路小学引入“语伴小精灵”AI 学习应用，专注于学生的英语口语练习。该应用集成语音识别、语义理解和发音评测等多种 AI 技术。在日常英语学习中，学生开启应用即可与“语伴小精灵”进行对话练习。比如，在学习英语课文对话时，学生与“小精灵”分角色朗读，“小精灵”实时纠正学生的发音错误，若学生将“apple”读错，它会准确指出错误发音部位，并示范正确发音，还提供包含“apple”的简单绕口令辅助练习。当学生在练习中表现出沮丧情绪，如多次发音错误后语气低落，“小精灵”的情感分析模块能敏锐捕捉，随即讲一个有趣的英语小笑话，像“Why is the library thehighest building? Because it has the most stories.”，重新激发学生的学习热情。经过一学年使用，参与班级学生的英语口语表达流畅度提升 30% ，期末英语口语测试平均分比上一学年提高 10 分。

（二）数学个性化学习路径引导

学而思网校针对小学数学课程，利用 AI 算法为学生规划个性化学习路径。平台通过入学测试、日常作业及阶段性测评数据，运用深度学习算法构建学生数学能力画像，评估学生在数字运算、几何图形、逻辑推理等各板块的能力水平与兴趣倾向。对于在图形认识方面表现出较强兴趣但在面积计算上薄弱的三年级学生，平台依据其能力模型，优先推荐“趣味图形面积计算”专题课程，安排难度逐步递增的练习，从简单的规则图形面积计算过渡到复杂图形的割补法求面积。学习过程中，AI 系统实时监测学生答题时间、正确率等数据，若学生在某一知识点反复出错，系统自动调整学习路径，推送更多针对性的讲解视频与练习题。数据显示，使用该个性化学习路径功能的小学生，完成数学课程学习的平均时间缩短 15% ，课程结业测试优秀率从 50% 提升至 70% 。

四、AI 在小学教学评价方面的创新案例

（一）自动化作业批改与学情分析

杭州市学军小学的数学学科采用“数智批改”AI 作业批改系统。该系统运用 OCR 技术识别学生手写作业，结合小学数学解题逻辑模型和答案比对算法进行批改。例如，在一道两位数乘法的作业题中，学生计算过程中若出现数位对齐错误，系统能精准定位错误点，并详细标注“乘法计算时数位应对齐，此处个位与十位未正确对应”。同时，系统生成详尽的学情分析报告，从知识点维度展示班级整体掌握情况。在一次关于小数加减法的作业中，报告显示班级有 40%的学生在小数点位置处理上存在问题。教师依据报告，针对这一普遍问题开展专项练习与集中讲解，对个别出错较多的学生进行一对一辅导。教师反馈，使用“数智批改”后，批改一个班级 45 名学生的数学作业，时间从原来的 1.5 小时缩短至 15 分钟，极大提高了作业批改效率与教学针对性。

（二）综合素质过程性评价

上海市徐汇区高安路第一小学在“品德与社会”课程中运用 AI 技术进行过程性学习评价。学校搭建的“德学成长”平台集成多种数据采集功能。在课堂小组讨论“爱护环境”话题时，AI 系统通过语音转文字与文本分析算法，评估学生发言内容的深度、观点的创新性；记录学生发言次数衡量参与度；通过小组合作任务中的文件共享、交流互动数据，判断小组协作能力。同时，系统跟踪学生在课后实践作业中的表现，如参与社区环保活动的照片、视频提交情况等。基于多维度数据，AI 系统为每个学生生成过程性评价报告，给出客观评价与改进建议。如对于在小组讨论中发言积极但观点较为浅显的学生，报告建议其多观察生活中的环保现象，积累素材以丰富观点。对比研究发现，采用过程性学习评价的班级，学生在课程学习中的参与度提升 25% ，课程结业时对品德知识的实际应用能力明显增强，在后续相关品德实践活动中表现更为出色。

五、AI 课堂教学创新案例的效果分析

（一）提升学习兴趣和参与度

从上述案例可知，AI 技术在小学教学内容呈现上的创新，如绘本式课件和动态教材，契合小学生形象思维为主的认知特点，极大激发了学生的好奇心与探索欲。智能学习伙伴和个性化学习路径规划等应用，让学生感受到学习的个性化与互动性，显著提升主动参与学习的积极性。调查数据显示，采用 AI创新教学的小学班级，学生课堂主动发言次数平均增加 40% ，课后自主学习时间延长 30 分钟。

（二）提高学习效果和成绩

AI 在小学学生学习过程支持和教学评价方面的创新，为学生提供了精准的学习指导与及时反馈。自动化作业批改与学情分析帮助学生快速发现并纠正学习问题，过程性学习评价引导学生关注学习过程，不断优化学习策略。从考试成绩来看，采用 AI 创新教学的小学班级在期末考试中的平均成绩比传统教学班级高出 10 分，优秀率提升 20% 。

（三）减轻教师工作负担

智能课件生成工具和自动化作业批改系统等应用，大幅减轻了小学教师的备课与批改作业工作量。教师可将节省的时间用于更具针对性的教学辅导与教学设计，提升教学质量。据教师反馈，使用这些 AI 工具后，每周备课时间平均减少4 小时，作业批改时间减少 3 小时。

六、结论与展望

AI 技术在小学课堂教学中的创新应用，已为小学教育教学带来诸多积极变革，无论是教学内容的生动呈现、学生学习过程的有力支持，还是教学评价的精准实施，均展现出巨大优势。然而，目前 AI 技术在小学教育领域的应用仍处于发展完善阶段。未来，需进一步强化 AI 技术与小学教育教学理论的深度融合，研发出更契合小学生认知规律与学习特点的 AI 教育产品。同时，要着重提升小学教师的 AI 素养，使其能熟练运用 AI 技术开展教学活动。此外，必须高度关注 AI 应用过程中的数据安全与伦理问题，确保 AI 技术在小学教育领域健康、可持续发展。相信随着技术的持续进步与应用的不断深化，AI将为小学课堂教学创新注入更多活力，推动小学教育事业迈向新的高峰。

参考文献：

[1] 教育部关于印发《教育信息化2.0 行动计划》的通知

[2]《中小学数字化教学》( 京)2024