小学数学课堂中的AI互动教学模式探究

摘要：随着信息技术的飞速发展，人工智能逐渐融入教育领域，为课堂教学带来了新的机遇和变革。AI互动教学模式能够有效激发学生的学习兴趣，提高课堂参与度，促进学生的个性化学习和数学思维的发展，但在应用过程中也需要解决技术、教师能力和教学资源等多方面的问题。本文通过分析其应用现状和优势，深入探讨了AI互动教学模式在小学数学课堂中的应用策略。

关键词：小学数学；AI互动教学模式；北师大版教材

在当今数字化时代，人工智能技术的快速发展对教育领域产生了深远的影响。小学数学作为基础教育的重要组成部分，如何利用AI技术创新教学模式，提高教学质量，成为教育工作者关注的焦点。传统的小学数学教学模式往往以教师讲授为主，学生的参与度和主动性相对较低。而AI互动教学模式能够借助人工智能技术，如智能辅导系统、虚拟学习环境等，实现教学过程的互动化、个性化和智能化，为学生提供更加丰富多样的学习体验。

一、小学数学课堂中AI互动教学模式的应用现状分析

通过对部分小学数学教师的沟通及课堂观察发现，目前AI互动教学模式在小学数学课堂中的应用还处于起步阶段。虽然一些学校已经引入了智能教学设备和软件，但使用频率和深度有待提高。主要表现在以下三个方面的问题：

其一，是技术问题。部分AI教学软件的稳定性和兼容性不足，容易出现故障或与教学设备不匹配的情况。此外，网络环境的不稳定也会影响AI互动教学的顺利开展。

其二，是教师能力问题。许多教师缺乏AI技术相关的培训，在教学设计和实施过程中，难以将AI技术与教学内容有机结合，无法有效引导学生进行互动学习。

其三，是教学资源问题。适合小学数学教学的AI互动教学资源相对匮乏，且资源的质量参差不齐，难以满足教师和学生的多样化需求。

二、AI互动教学模式在小学数学课堂中的应用优势

（一）激发学生学习兴趣

AI具有资源丰富性，能整合海量的教学资源，如动画、视频、虚拟实验等，为学生提供多样化的学习素材。以“图形的认识”为例，传统教学可能只是通过课本图片讲解图形特征，而借助AI互动教学，可利用3D建模技术，让学生通过触摸屏幕、旋转图形等互动操作，直观感受图形的立体结构和特征，使抽象的知识变得生动有趣，从而极大地激发学生的学习兴趣。

（二）促进学生个性化学习

AI具有个性化的特点，AI能够根据学生的学习数据，如答题情况、学习进度等，分析学生的学习特点和需求，为每个学生提供个性化的学习路径和资源。比如在“小数的认识和加减法”的教学中，AI系统会根据学生的答题情况，分析出学生对小数概念、加减法运算规则等不同知识点的掌握程度，为每个学生制定专属的学习计划，推送针对性的练习和辅导内容，满足学生的个性化学习需求。

（三）增强课堂师生互动性

AI互动式教学模式能有效打破传统教学的单向传递模式，实现学生与教师、学生与智能机器、学生之间的多向互动，增强学生的参与感。比如在学习“可能性”时，教师可以借助AI互动平台发起小组讨论，让学生通过在线发言、投票等方式，交流对不同事件可能性大小的看法。AI还能实时统计学生的观点和数据，为教师的教学决策提供参考，增强课堂的互动性和参与度。

（四）培养学生数学思维

AI是非常智能化的，利用AI互动教学模式，能够边抽象为具体，化平面为立体，不仅能降低学习难度，而且还能帮助学生更好的理解知识，引导思维发散。例如在解决“圆的面积”问题时，AI互动教学可以通过动画演示将圆形逐步转化为近似长方形的过程，引导学生思考转化前后图形的关系，从而推导出圆的面积公式。这种直观的互动演示有助于培养学生的逻辑思维和空间想象能力。

三、小学数学课堂中AI互动教学模式的实施策略

（一）完善教学资源建设，加强技术保障与支持

想要开展高效的AI互动式教学，完善的硬件设施和技术能力是必不可少的前提。一方面，社会教育各方要加强合作，设计优化AI教学软件，在深入了解学数学教学的特点和需求的基础上，AI教学软件进行针对性的优化和升级。简化软件操作流程，完善功能设计，提高软件的易用性和适配性。建立软件反馈机制，及时收集教师和学生的使用意见，不断改进软件性能；另一方面，学校要加大投入，升级教学设备和网络设施，满足AI互动教学的硬件需求。同时，优化校园网络环境，提高网络带宽和稳定性，确保AI互动教学过程中数据传输的顺畅。

（二）加强教师培训，提高教学观念及AI应用能力

教师是课堂教学的核心力量，教师教学能力的高低直接影响课堂教学的质量。学校应多组织开展教师培训，一方面在教师AI应用技能上制定培训计划。采用线上线下相结合、理论与实践相结合的培训方式，邀请专家进行讲座和现场指导，组织教师进行教学实践和交流研讨，提高教师的AI应用能力；另一方面要在教育理念上制定观念培训，优秀案例分析等多项活动。引导教师认识到AI互动教学模式的优势和价值，帮助教师转变传统教学观念，树立以学生为中心、注重个性化教学和培养学生创新能力的教学理念。鼓励教师积极探索AI技术在教学中的应用，尝试新的教学方法和模式，不断提高教学质量。

（三）关注学生个体，培养学生良好的学习习惯

利用AI互动教学模式，一方面能够有效开展分层教学与个性化指导。在AI互动教学过程中，教师应根据学生的学习能力、知识基础和对AI技术的掌握程度进行分层教学。针对不同层次的学生，设置不同难度的学习任务和目标，提供个性化的学习指导和支持。利用AI系统的数据分析功能，及时了解学生的学习情况，对学习困难的学生进行重点辅导，帮助他们克服困难，提高学习成绩。另一方面能有效培养学生良好的学习习惯和自律能力。教师要注重培养学生在AI互动教学环境下的良好学习习惯，如制定学习计划、合理安排学习时间、认真听讲、积极参与互动等。通过开展学习方法指导、学习习惯养成教育等活动，引导学生学会自主学习和自我管理。同时，建立有效的监督机制，如学习打卡、小组互评等，激励学生保持学习的积极性和自律性。

（四）建立合作机制，有效实现家校合作教学

AI技术能很好的跨越距离问题，加强学校与家长之间的沟通与合作。教师可以通过开展班会的形式，组织家长了解AI互动教学模式的优势和意义，支持学生在家中利用AI资源进行学习。此外，学校还可以与其他学校或教育机构开展合作，共同探索AI互动教学模式的应用经验，实现资源共享和优势互补。

四、结语

在小学数学课堂上实施AI互动教学模式，是顺应教育信息化发展趋势、提高教学质量的重要举措。尽管当前实施过程中面临着技术、教师、学生和教学资源等多方面的挑战，但通过加强技术保障与支持、提升教师AI应用能力与教学观念、关注学生个体差异与学习习惯培养以及优化教学资源建设与管理等策略，可以有效推动AI互动教学模式在小学数学课堂中的应用。未来，随着AI技术的不断发展和完善，AI互动教学模式在小学数学教学中必将发挥更大的作用，为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]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）

[2] 李衡.小学数学教学中人工智能技术应用探究[J]. 基础教育论坛，2024（10）