AI 技术在小学数学课堂教学中的应用

引言

随着信息技术的快速发展，人工智能技术慢慢成为教育领域变革的主要推动力量，传统的教学方法已经难以满足新时代的需求，而人工智能技术与小学数学教学融合，可以很好地提高学生的学习兴趣，提高学生的学习效率，培养学生创新意识和解决问题的能力，促进学生全面发展。

1 打造AI 情境，增强学习兴趣

结合小学生兴趣、从思维特点来看，比较喜欢新颖的事物，对未知的事物充满好奇，这是小学生的优势，但是这一优势也会导致学生上课时注意力不集中。在这个过程中，如何让学生对数学一直保持学习兴趣是每一位小学数学老师需要思考的。在小学数学课堂上，情境有其特定的含义，它是指教师根据教学内容创设的情感氛围。“境”既指学生所处的物理空间环境，也指带有知识主题的学习空间。利用 AI 技术创设学习情境，可以让学生在一个特定的情境空间内一直对数学产生学习兴趣，避免注意力不集中的情况发生。教师可以结合数学课程内容，选取学生感兴趣的内容，以 AI 技术为基础，搭建情境，帮助学生高效学习数学课程。以人教版小学数学四年级下册《图形的运动（二）》这一课为例，这节课需要学生了解图形运动的特点，形成有关轴对称、平移等概念，但是教材上提供的内容比较抽象，很难满足小学生直观化的思维，甚至会降低学生的学习兴趣，所以教师可以借助 AI 技术，从以下几步入手来创设情境，第一步是利用 AI 技术为学生创造一个虚拟的卡通情景，然后在情境内布置一些具有“轴对称图形”“平移、旋转”特点的动态场景，第二步是让学生戴上 VR 眼镜，身临其境地感受图形的运动规律。从以上分析也可以看出，小学生通常对于新鲜、有趣的事物感兴趣，对于动画的事物更为好奇。教师可以尝试将一些具有“图形的运动”的动画故事放入情境中。比如创设一个“图形王国”的故事场景，引导学生观察“图形王国”中各种“图形”去参加舞会的场面，为他们提供不同“图形”以平移、轴对称和旋转的方式变化形状与位置。这样的过程利用了 AI 的优势，创造一个比较有趣的场景，符合学生的认知和学习需求。同时在情境的辅助下，学生也会经历思考的过程，慢慢发现哪些图形是轴对称图形，哪些图形可以有旋转和平移等特征，从而达到小学数学课堂的育人目标。

2 布置AI 任务，组织互动学习

在构建 AI 情境的过程中，教师还可以加入一些互动环节，提升学生的学习参与度，在《图形的运动（二）》这堂课里，教师可借助 AI技术来开发一个互动游戏，在虚拟环境当中，让学生亲自操作图形，做平移、旋转以及轴对称等操作，这样的互动既加深了学生对于图形运动规律的认知，又调动了他们的学习兴趣与积极性，而且，AI 技术还具备即时反馈的功能，在学生结束互动之后，AI 系统可以立即对学生所做的操作展开分析评判，指出其失误之处并给出正确的操作指引，这种即时的反馈机制有益于学生及时修正错误，稳固所学知识，进而改善学习效果。

3 借助AI 优势，展开分层教学

现实中的每一个学生其数学思维与学习能力存在着巨大的差异，这就在一定程度上造成标准化的教学方式难以符合每一个学生的个性化学习需求。所以，教师要从分层的角度出发来开展教学指导工作，结合学生的实际情况制定出个性化的教学策略。AI 技术具有生成性，能够针对学生的实际情况给出学习材料，而且还可以依据学生的思维特点向教师提出教学建议。所以，教师应当充分抓住 AI 的优势来创建分层教学课堂，从而为推动不同阶段、不同能力的学生在数学学习领域内不断取得进步奠定基础。以人教版小学数学四年级下册第一单元《四则运算》一课教学为例。在本课教学结束后，为了从分层角度进行教学指导，教师可以尝试从以下几方面引入 AI 技术，比如 ① 建立智能测评系统，在系统中发布四则运算习题内容，先了解学生对于本课的认知与了解情况；② 在系统呈现的学情检验结果基础上，为学生提供一些分层作业与练习题，如拓展作业、巩固作业和理论作业，分别对应优等生、中等生和基础生的情况，在满足学生学习需求的前提下，帮助学生自主内化本课知识； ③ 组织学生登录系统完成作业和习题，实践结束后组织学生交流关于作业和习题的情况，分享自己解题的经验； ④ 教师根据学生完成作业和习题的不同情况，给予不同的教学指导。比如有一些优等生可以在很短的时间内做完作业和习题，对于这种情况，教师可以试着把作业习题的难度加大，然后发给学生；对于中等生来说，在做作业习题的时候经常会忘记基本的知识点，那么老师可以试着把作业习题的量加大，加深学生对该部分知识点的印象；对于基础生来说，在完成理论作业习题时，他们都会有很强的抵触情绪，这时候教师可以配合一些其他的资源，例如视频，绘本等，把本课的理论知识用各种不同的形式展现出来，用个性化的分层教学指导来满足每一位学生的需要。

结语

总之 ，AI 技术在小学数学课堂教学中的使用，确实给传统的教学方式带来了改变，它充实了教学手段，而且使学生们学习数学的兴趣和效率得到了提升，在这种情形下，借助创建 AI 情境，学生们能够在一个更为形象、逼真的学习环境里面探索数学奥秘 ， 这样就在很大程度上消减了学生在学习过程中遇到的枯燥和乏味的感觉，而由AI 布置的任务以及组织学生之间相互学习的过程，同样也给予学生更多参与到其中的机会，并且这种参与感可以有效地锻炼他们动手和创新这两方面的能力。

参考文献

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