人工智能技术在小学数学课堂教学中的应用

摘要：本文探究人工智能技术于小学数学课堂教学中应用情况，分析当前人工智能技术融入课堂实践现状，探讨优化小学数学教学有效策略，提出深化创新路径。人工智能技术能够提升教学效果，促进学生思维发展，增强学习兴趣。教师需把握技术应用要点，构建智能化教学环境，推动人机协同教学模式创新，探索智能化学科融合教学，全面提升小学数学课堂教学质量，促进学生数学核心素养发展。

关键词：人工智能技术；小学数学；课堂教学

引言：随着信息技术快速发展，人工智能技术已逐渐渗透至教育领域，为小学数学课堂教学带来新机遇与挑战。传统数学教学面临诸多困境，如教学方式单一、学生参与度不高、个性化指导不足等问题。人工智能技术凭借其智能评估、精准分析、资源推送等功能，能够有效解决这些难题，促进教学方式变革。

一、人工智能技术融入小学数学课堂教学的实践探索

人工智能技术已逐步融入小学数学课堂教学实践中，呈现出多元化应用态势。目前智能教学助手普遍应用于小学数学课堂，教师通过智能平台实现教学资源共享与获取，借助智能分析工具评估学生学习状况，据此调整教学策略。智能题库系统能根据学生作答情况自动推荐难度适宜习题，实现因材施教。虚拟现实技术则使抽象数学概念具象化，学生通过三维模型直观理解几何概念，激发学习兴趣。人工智能评测系统实现作业即时反馈，减轻教师批改负担，提升学习效率。智能教学机器人辅助教师，能执行基础教学任务，解答学生常见问题。

然而应用过程中也存在诸多问题，如技术应用表层化现象突出，许多教师仅将人工智能当做展示工具，未深入挖掘其教学价值；教师技术应用能力参差不齐，部分教师对新技术持抵触态度，缺乏应用动力；技术应用理念滞后，未充分考虑学生认知特点，忽视学情分析；硬件设施配置不均衡，部分学校智能设备短缺，制约技术应用效果；教学内容与技术融合度不高，出现为用技术而用技术现象，未能实现技术与教学深度融合；缺乏系统化应用规划，技术应用缺乏连贯性，无法形成完整教学体系。

二、人工智能技术优化小学数学课堂教学的有效策略

构建融合式智能教学环境成为首要任务，整合智能黑板、学习平板、教学机器人等设备，打造全方位智能化教学场景，为学生提供沉浸式学习体验。明确技术应用教学目标尤为重要，根据教学内容特点选择适宜技术工具，避免盲目追求技术而忽视教学实质，确保技术服务于教学目标达成。优化技术辅助教学设计，将人工智能技术融入课前、课中、课后全过程，课前利用智能系统进行学情分析；课中运用智能工具呈现教学内容；课后借助智能评测系统进行作业批改与反馈，实现教学闭环。推进智能化评价体系建设，利用人工智能技术收集学生学习数据，建立多维评价指标，实现过程性评价与终结性评价结合，为教学调整提供依据。

以人教版三年级上册《测量》单元教学为例，教师充分利用人工智能技术优化教学过程。课前教师使用智能备课系统，根据单元特点自动生成教学资源包，包含视频素材、互动练习及拓展材料；通过前测系统了解学生对长度单位、测量工具认知情况，精准把握学习起点。课堂伊始借助智能教学平台播放生活情境视频，引导学生发现测量知识应用场景；利用增强现实技术营造虚拟测量环境，学生可通过平板电脑操作虚拟尺子测量屏幕上各种物体。教学过程中引入智能学习伙伴，通过语音交互指导学生正确使用测量工具，纠正常见错误；智能系统实时捕捉学生操作数据，教师据此调整教学节奏与重点。分组活动环节，学生使用智能测量工具完成校园测量任务，系统自动记录测量数据并生成图表，学生基于数据展开讨论，发现测量规律。课后智能作业系统根据课堂表现为学生推送难度适宜习题，对测量概念理解不足学生提供针对性辅导；智能评价系统全面记录学生测量技能发展过程，形成学习档案，为后续教学提供参考。

三、人工智能技术深化小学数学课堂教学的创新路径

推进智能化教学资源建设，鼓励教师参与优质教学资源开发，构建资源共建共享机制；利用人工智能技术对教学资源进行分类整理，建立结构化资源库；开发适应性学习资源，根据学生学习特点自动调整内容难度，实现资源智能推送。构建智慧学习空间，整合物联网、大数据、云计算等技术，打造无缝连接课内外学习场景智慧环境，支持学生随时随地学习；建立智能互动平台，促进师生、生生间多维互动，形成良好学习生态。探索人工智能支持下教学模式创新，如基于智能技术翻转课堂模式，学生先通过智能学习平台自主学习，教师针对性解决疑难问题；智能化项目学习模式，培养实践能力；个性化自适应学习模式，系统根据学生学习表现自动调整学习路径，实现精准施教。

以人教版三年级下册《两位数乘两位数》单元教学为例，探索人工智能技术深度融合创新路径。该单元教学构建智能化数学实验室，引入认知计算技术，揭示学习难点；追踪系统记录学生解题视线轨迹，分析计算策略选择与运算错误原因。基于大数据分析构建学习地图，系统自动将两位数乘法分解为多个知识点，形成认知网络，学生可根据个人学习路径进行针对性学习。引入虚拟教师助手，学生遇到计算困难时，可随时召唤虚拟助手演示计算过程，提供个性化辅导；虚拟助手具备情感识别功能，能察觉学生学习情绪波动，适时给予鼓励与调整。智能平台提供多种计算策略如列竖式、分解法、估算法等，引导学生比较不同策略优劣，培养计算灵活性。这种教学不但能提高学习兴趣和课堂效率，更能帮助学生形成积极的人生态度和正确的价值观，为学生的未来发展奠定坚实基础。

结论：人工智能技术于小学数学课堂教学中应用已成为教育变革重要趋势。人工智能技术能够有效提升小学数学教学效果，但当前应用中仍存在问题。解决这些问题需要构建融合式智能教学环境，优化技术辅助教学设计，推进智能化评价体系建设。未来应着力推进智能化教学资源建设，构建智慧学习空间，探索人工智能支持下教学模式创新，发展智能化学科融合教学，促进人工智能技术与小学数学教学深度融合，全面提升教学质量，促进学生数学核心素养发展。

参考文献

[1]周雅苹.人工智能技术与小学数学教学深度融合策略探讨[J].试题与研究，2024，（26）：132-134.

[2]刘素贞.人工智能技术在小学数学教学中的应用与创新研究[J].中国新通信，2024，26（17）：167-169.

[3]杨讴.人工智能技术融入小学数学教学的实践探索[J].读写算，2024，（24）：106-108.