AI技术在小学数学课堂教学中的应用策略

中图分类号：G 文献标识码：A 文章编号：450102049（2025）05EM-0086-05

小学数学作为基础教育的关键组成部分，对学生思维的塑造具有举足轻重的意义。传统的教学模式在满足学生多元学习需求方面存在一定的局限性，而AI技术的兴起为教学改革带来了新的契机。AI技术能够以多样化的形式呈现知识内容，根据学生的个体差异量身定制学习路径，实时反馈学生的学习状况，从而激发学生的学习兴趣，提升教学成果［1］。在当今数字化的时代背景下，将AI 技术引入小学数学课堂教学已成为教育发展的必然趋势。

一、借助AI技术丰富教学资源与形式，扩大学生的知识面

在数学教学中，教师通过利用各类AI工具，如豆包、希沃白板等的学科资源库以及洋葱学园软件，可以整合海量的教学资源扩充学生的数学知识面，开阔学生学习视野。

例如，在开展人教版小学数学二年级上册“乘法的初步认识”的教学时，在备课阶段，教师可利用AI技术搜索众多的教学资源，制作成形式多样的数学练习，扩大学生的知识面，提高学生学习的兴趣。教师利用豆包的功能不仅可以制作出各种精美的图画，还可以生成生动形象的动画，甚至可以制作出各种与之配套的实例和练习。如教师用AI 生成5 组每组有3 只小兔子的动画，再通过AI 技术把动画进行动态合并，用这样的方法清晰地呈现出相同加数连加的过程。借助这个动画，引导学生仔细观察并深入思考如何用简便的方式表示这种运算，使抽象的乘法概念变得直观易懂。这种方法，既能训练学生的思维，又能扩大学生的知识面和提高学生学习的兴趣。

除了豆包之外，教师还可以借助希沃白板的强大图形绘制功能，绘制各种乘法模型，如矩形模型、线段模型等。例如在讲解“ 3×4^′ ”的式子时，教师利用希沃白板画出一个3 行4 列的矩形，让学生直观地看到3 个4 或者4 个3 的具体数量，从而加深学生对乘法意义的理解。

此外，利用智能语音助手还可以迅速准确地回答和解释学生所提出的各种问题。因此，教师应灵活运用智能语音助手，如小爱同学、小度等，为学生提供语音讲解和互动服务。例如，在学生学习乘法口诀时，教师可以让学生通过语音询问某个乘法口诀的含义和用法，帮助学生更好地掌握乘法口诀。总之，借助AI 技术丰富教学资源与形式，能扩大学生的知识面，提高学生学习数学的兴趣。

二、借助AI技术拓展学生的学习途径，提高学生学习数学的兴趣

（一）借助AI 技术开展家校合作活动，共同促进学生数学学习质量的提高

在教学过程中，教师可以借助班级优化大师、雨课堂等互动软件创新互动形式，拓宽学生学习的途径，提高学生对数学学习的兴趣，促进数学教学质量的提高。

例如，在教学人教版小学数学一年级下册“认识人民币”的内容时，笔者在自己任教学校的一年级（1）班利用班级优化大师平台创建了一个“模拟购物”活动。这个活动邀请了家长参与，通过家校合作的途径促进了家长与孩子的互动，提高了学生对数学学习的兴趣，促进了数学学习质量的提高。首先，教师在平台上设置出一种虚拟货币和不同商品的价格。其次，允许学生利用手机或平板参与游戏，与家长一起分别扮演顾客和收银员的角色进行交易。这样的活动，既可以增加学生与家长的感情交流，又可以让学生将所学的数学知识应用到实践中，从而提高学生学习数学的兴趣。

在互动的过程中，教师和家长可以通过软件实时查看学生的操作情况。当学生遇到困难时，教师和家长可以借助AI技术及时展示出相应的习题讲解视频，为学生提供参考，帮助学生解决困难。例如，当学生在交易活动中出现换算人民币的错误时，教师和家长通过软件及时提醒学生，让他们注意换算的规则和方法。此外，教师还可以通过软件将教学视频、教学资料等推送给家长，让家长在家中也能够辅助孩子进行数学学习。

（二）借助AI 技术拓展学生的学习途径，提高学生学习数学的兴趣

在新时期的教学活动中，教师要重视AI 技术的应用，要善于借助AI技术拓展学生的学习途径，提高学生学习数学的兴趣，促进学生数学学习质量的提高。首先，教师应该改变传统的一言堂教学方式，积极组织学生开展小组合作学习，充分调动学生的主观能动性。其次，借助AI 技术引导学生多思考，从不同的角度分析问题，拓宽学生的学习视野。

例如，在进行人教版小学数学三年级上册“分数的初步认识”的教学时，教师可以借助 技术启发学生思考：“在分数问题中哪些条件是最关键的？”在进行人教版小学数学六年级下册“圆柱与圆锥”的教学时，教师可以这样问学生：“圆柱除了可以转化为长方体，能不能转化为正方体？你们可以从哪些方面入手解决这些问题？”借助AI 技术，教师可以引导学生思考，启发学生从不同的角度分析问题，培养学生的思维能力和创新能力，拓宽学生的视野。

此外，为了提高学生学习数学的兴趣，教师可以在课前利用AI 技术导入讲解，在课中巧妙地安排一些小组合作学习的环节，让学生在实践中提高自己的能力，在课后使用AI 技术进行总结，借助AI 技术巩固学生的学习成果，提高学生的学习质量。

（三）借助AI技术提高教师的信息技术素养和教学能力，指导学生开辟多种学习途径

为了提高教师AI 技术的应用能力，教师应定期参加AI技术培训，使自己能够熟练掌握AI技术的基本操作方法。如通过培训掌握希沃白板、几何画板、作业帮等常用AI工具的使用方法，利用AI技术进行教学设计、教学实施和教学评价，指导学生开辟多种学习途径，提高数学教学质量。

例如，在进行人教版小学数学“小数加减法”的教学时，教师借助AI 技术进行教学设计。首先，借助AI 技术输入小数加减法分层练习题的提示词，生成基础、提升、挑战三个层次的练习题目，并在这些题目后面附上题目的答案和解释。其次，利用AI技术收集错题数据诊断出学生学习的薄弱点，针对学生学习的薄弱点实施指导，并根据学生的学习情况给他们推送具有针对性的练习。当学生完成练习后，AI就会自动给学生标记出错误的类型，并生成同类题目对学生进行强化训练。教师借助AI 技术为学生开辟多种学习途径，使学生及时得到有针对性的训练和指导，提高了数学教学的效率和质量。

三、借助AI技术帮助学生实现个性化学习，提高数学教学的效率

借助AI 技术可以帮助小学生实现个性化学习，提高教学的效率。首先，教师可以通过AI 工具，借助作业帮、一起作业等智能教学平台，获取学生的详细学习数据。以人教版小学数学四年级下册的“小数加减法”教学为例，教师将学生的作业和测试数据导入平台，平台则可以通过精准的数据分析发现，学生在小数点对齐方面经常出现问题，于是教师便在平台上勾选了针对性强的练习和讲解视频专门推送给学生学习。对基础较好的学生，教师则给他们推送那些在购物、理财等生活场景中应用到小数加减法的拓展题，让学生将所学知识与实际生活紧密结合起来，提高他们的学习兴趣和学习效率［2］。

此外，AI工具还可以生成分层练习作业，满足不同层次学生的学习需求。例如，在进行人教版小学数学四年级下册“小数加减法”的教学时，教师利用AI工具将该内容的练习生成了分层作业，将作业分为基础练习题和提升练习题，通过智能教学平台根据学生的学习情况和学习进度，为学生量身定制个性化的学习计划。又如，对学习进度较快的学生，教师就推送一些难度较高的拓展题目，如小数加减法在小数乘法、除法中的应用等，让这些学生能够进一步提升自己的数学能力；对学习进度较慢的学生，平台可以提供一些基础性的练习题或者提供一些详细的讲解视频，帮助这些学生巩固基础知识，系统性地提升学生学业成绩。因此，教师借助AI技术可以帮助学生实现个性化学习，提高数学教学的效率。

四、利用AI动画辅助数学概念教学，让学生更加直观地理解数学知识

在小学数学教学过程中，AI 动画可以通过动态演示、交互操作和智能反馈，将抽象的数学概念具象化，帮助学生建立直观的认知。

例如，在进行人教版小学数学三年级上册“分数的初步认识”的教学时，为了让学生更加直观地理解分数的知识，教师利用AI动画辅助教学，将抽象的分数概念具象化，帮助学生建立直观的分数认知。教学过程演示如下［3］。

第一，确定教学目标。通过这一单元内容的学习，让学生初步认识分数，理解分数的意义，熟练掌握简单分数的读写。

第二，在上课前做好充分的准备。首先，教师使用豆包制作出与分数内容相关的动画，其内容涵盖了平均分物体的过程、分数产生的背景等。其次，准备好安装希沃授课助手的智能教学平板，并确保网络畅通。最后，准备一些实物道具，如苹果、蛋糕等，用于辅助教学。

第三，进入教学过程。教师利用AI 动画，让学生更加直观地理解分数的概念知识。

首先，情境导入。教师打开希沃授课助手，在平板上播放动画导入新课。动画中展示出两个小朋友分蛋糕的场景。他们将一个蛋糕平均分成4 份，每个小朋友得到一份。然后教师暂停动画，提出问题：“这一份蛋糕用数字怎么表示呢？”问题提出后，在教师引导下学生进行认真思考。接着，教师利用AI动画展示分披萨、分苹果等场景。在这个过程中，由于教师利用AI 动画辅助概念教学，让学生能够更加直观地理解分数的概念知识。

其次，教师利用AI动画进行概念讲解。教师先播放一组动画，向学生展示了将圆形、长方形等图形的面积进行平均分割的过程，然后打开希沃白板的互动功能，邀请学生上到讲台在平板上进行操作，将图形进行平均分割并写出分数。当发现学生在操作过程中出现错误时，教师则借助白板的提示功能及时给予纠正。当有些学生将图形分割得不平均时，教师马上提醒学生“要注意平均分哦”。在讲解分数读写的过程中，教师利用动画中的角色形象，向学生详细展示分数的写法和读法。例如，将一个圆形平均分成8 份，其中的一份用分数表示为1/8，读作八分之一。教师利用AI动画技术，通过动画中的形象动作，让学生更加直观地理解分数的读写方法。

再次，在巩固练习的环节，教师利用AI 动画技术，在希沃白板的练习题库中精心选择了与分数相关的练习题推送给学生。这些练习题包括填空、选择、判断等多种题型，涵盖了分数的意义、读写、比较等方面的内容。在学生自主完成练习后，教师利用白板自动批改功能将学生的练习进行批改，并统计学生的答题情况。教师通过查看错题情况，并针对错题中共性的问题进行集中讲解。如大多数学生对“把6个气球平均分成3 份，每份是这些气球的几分之一”的理解比较困难，教师就利用AI 动画再次给学生讲解整体与部分的关系，帮助学生深入理解和掌握分数的概念。

最后，在拓展应用环节，教师利用AI动画创设一些生活情境，让学生运用所学的分数知识解决实际问题。例如，教师用动画展示一个超市的货架，上面摆放着各种商品，其中一些商品的价格用分数表示。于是，教师问学生：“这些商品的价格用分数表示是什么意思？你能根据这些价格计算出购买这些商品需要多少钱吗？”教师提出问题后引导学生运用分数的知识进行计算，解决了实际问题，提高了学生的应用能力和思维能力。

五、利用AI动画辅助平面图形教学，培养学生的逻辑思维能力和操作能力

在平面图形教学中引入AI 动画技术，能够通过动态演示、互动操作和智能反馈系统有效提升学生的逻辑思维与操作能力。例如，在进行人教版小学数学三年级上册“长方形和正方形”的教学时，教师利用AI 动画辅助平面图形教学，训练学生的逻辑思维能力和操作能力。

第一，确定教学目标。学习这一单元知识主要是让学生认识长方形和正方形的特征，掌握它们的周长和面积计算方法。

第二，做好课前准备。首先，教师使用AI 技术制作出平面图形的相关动画，内容包括长方形和正方形的形成、特征展示等。其次，准备好安装希沃授课助手的智能教学平板，并确保网络畅通。最后，准备一些长方形和正方形的实物模型，如书本、手帕等，用于辅助教学。

第三，利用AI动画演示平面图形的教学过程。可分为四个步骤。

首先，情境导入。教师先打开希沃授课助手，在平板上播放动画。动画展示一个建筑工地的工人正在用长方形和正方形的砖块搭建房屋的场景。随后教师提出问题：“同学们，你们知道这些砖块是什么形状的吗？它们有什么特点呢？”问题提出后，在教师的引导下学生进行了思考和讨论。接着教师又给学生展示出各种长方形和正方形的物品，如桌子、电视等。教师利用AI动画辅助平面图形教学，精心设计情境导入，使学生的思维跟随着教师的导学思路很快进入到对平面图形的学习探究，培养了学生的逻辑思维能力和操作能力，强化了学生对长方形和正方形的直观认识。

其次，进行概念的讲解。教师继续播放动画，以动画形式展示长方形和正方形的形成过程。学生通过动态演示清晰地看到了长方形的对边相等、四个角都是直角，正方形的四条边都相等、四个角都是直角的情景。接着，教师打开希沃白板的互动功能，邀请学生上到讲台在平板上用手指测量长方形和正方形的边长，感受它们的特征。当有些学生在测量过程中出现错误时，教师马上借助白板的提示功能及时纠正。当发现有的学生在测量边长不够准确时，教师马上提醒“要沿着边的长度测量哦”。在讲解长方形和正方形的周长和面积计算方法时，教师则利用AI动画中的角色形象，向学生详细展示计算公式的推导过程。例如，在计算长方形的周长时，教师利用AI动画将长方形的四条边依次展开，让学生直观地看到周长就是长与宽之和的2 倍。教师通过AI 动画中的形象展示，让学生更加深入地理解了周长和面积的计算方法。

再次，在巩固练习的环节，教师利用AI技术搜索相关的练习题库，精心选择平面图形相关的练习题推送给学生。练习题的内容包括判断图形是否为长方形或正方形、计算长方形和正方形的周长和面积等多种题型，其内容涵盖了平面图形的各个方面。当学生完成练习后，AI 技术白板会自动批改学生的练习题，并统计出学生的答题情况。教师也可以利用AI技术查看错题情况，并针对练习中出现的共性问题进行集中讲解。比如，当学生对长方形和正方形周长公式的应用理解遇到困难时，教师可以利用AI 动画再次讲解公式的使用方法，帮助学生深入理解和掌握平面图形的知识。

最后，利用AI动画拓展平面图形的应用。在这个环节中，教师可以利用AI动画创设出一些生活情境，让学生运用所学的平面图形知识解决实际问题。例如，教师可以利用AI动画展示一个花园的设计图纸，图纸中有长方形和正方形的花坛。教师可以向学生提出问题：“如果要给这些花坛围上篱笆，需要多长的篱笆？如果要在花坛里种植花草，需要多少面积的泥土？”问题提出后，教师可以引导学生运用长方形和正方形的周长和面积知识进行计算解决问题。这个环节提高了学生的应用能力和思维能力。

六、利用AI动画辅助立体图形教学，提高学生的空间思维能力、几何直观能力和问题解决能力

AI 动画技术通过动态化、可观化和交互化的方式，能够有效突破传统立体图形教学的抽象性，从空间思维、几何直观和问题解决三个维度，促进学生能力的发展。例如，在进行人教版小学数学六年级下册“圆柱体的体积”教学时，教师设想利用AI 动画辅助立体图形教学，培养学生的空间思维能力、几何直观能力和问题解决能力。

第一，课前做好充分准备。教师利用豆包等AI软件，提前生成圆柱体的3D 模型，并设置好动画演示脚本，包括圆柱体的切割、拼接等过程。

第二，导入新课。首先，回顾旧知。教师利用AI动画展示圆的面积公式推导过程，将圆等分成若干扇形后拼成近似长方形，帮助学生回忆“化曲为直、化圆为方”的思想方法［4］。其次，提出问题。教师先展示圆柱形水杯等实物，然后提出如何计算其体积的问题，从而引出本节课的主题

第三，进入新课的讲解。可分为四个步骤。

首先，引导学生进行猜想与假设。教师引导学生用猜想的方法计算圆柱体体积，并鼓励他们思考如何将圆柱体转化为已学过的立体图形。

其次，利用AI 技术进行动画演示。

① 演示切割过程。利用AI 动画演示将圆柱体底面等分成16 份、32 份、64 份……随着份数的增加，拼成的立体图形越来越接近长方体。

② 演示拼接过程。利用AI动画演示将切割后的圆柱体部分重新拼接成长方体的过程，让学生直观感受形状的变化。

③ 演示关键要素标注。教师利用AI 技术演示在动画中闪烁并标注圆柱体和长方体的底面积、高，帮助学生理解二者的对应关系。

④ 演示总结公式。教师利用AI 动画引导学生进行讨论，总结出圆柱体体积公式：圆柱的体积 ⊨ 底面积 ∣× 高，即 ΔV=Sh 。

再次，利用AI 技术设计基础练习。教师利用AI动画展示不同尺寸的圆柱体，让学生练习计算其体积，巩固所学的公式。

最后，教师利用AI技术拓展延伸课程内容，鼓励学生在日常生活中寻找圆柱体物品，亲自测量其尺寸并计算体积，以加深学生对知识的理解。

综上所述，AI 技术为小学数学教学带来了前所未有的创新机遇，它丰富了教学资源，支持了个性化学习，增强了互动性，显著提升了教学效果。通过利用AI 动画辅助数学概念教学、利用智能语音助手辅助数学计算教学等应用案例，可以清晰地看到AI 技术在小学数学教学中的巨大潜力。然而，在运用AI技术时，教师应避免过度依赖，要注意数据安全与隐私保护，只有在提升教师正确使用AI 技术能力的前提下，才能更好地发挥其优势，为小学数学教学带来更大的价值。

参考文献

［1］邵利彬.运用信息技术优化小学数学空间与图形教学的探索［J］.教育信息技术，2017（6）.

［2］夏永立.今天，学校准备怎样考学生［J］.江西教育，2021（17）.

［3］范玉红.兴趣教学法在计算机网络基础教学中的应用［J］.信息与电脑（理论版），2015（24）.

［4］曹德良.活用现代信息技术优化数学课堂教学［J］.教学考试，2017（14）.

（责编 谭宏宽）