人工智能时代背景下小学高段数学教学研究

引言：数学是一门具有显著工具性特征的学科，其知识的应用将会伴随学生的一生。因此，在小学这一教育启蒙阶段，如何为学生夯实数学基础，助力学生深化数学应用意识，成为教师需要关键思考的问题。在信息科技迅速发展的时代背景下，人工智能工具与技术成为教师打破教育局限的重要工具。教师要在不改变育人思想的前提下，积极开发兼具趣味性和交互性的智慧教学方法，从源头上降低学生对数学学习的抵触和畏惧心理，使学生能在动态探索、实践学习中建立完整的知识体系，实现综合素质的全面发展。

一、人工智能与新课标的关联

教育改革政策不断落实的背景下，小学数学新课标中提出素质教育的观念，并强调知识全面解析和课程教学个性化引导的重要性，主张以培育学生核心素养为目标来制定适应性教学计划，确保学生在自主学习、深度学习中实现全面发展。人工智能技术通过信息的获取、处理和运用，将学生的学习过程进行透明化处理，打造出多元的生动场景，恰好能构建个性化教育体系，使学生在自我意识的驱动下学习并应用知识，也在无形之中为学生数学素养、思维能力的发展起到促进作用[1]。因此，在新课标指引下，小学数学教师可将人工智能技术作为全新的教学辅助工具，打造出有趣且能引领学生综合发展的智慧化、现代化课堂。

二、人工智能时代背景下小学高段数学

（一）创设真实情境，简化知识内容

情境的创设是集中学生注意力、开展高效教学的关键。在人工智能技术辅助下开展情境教学，以动态、仿真的特征，为学生提供更优质的学习体验，使之在潜移默化中深度思考问题、全面学习知识。实际教学期间，教师可以充分发挥虚拟现实、增强现实技术的价值，将抽象的数学概念、几何图形的构造与空间变换等知识，转化为生动的故事或沉浸式的三维立体模型，使学生在真实情境中拉近自身与数学知识的距离，提高知识认知能力，也培养学习的积极、主动态度[2]。

例如，在人教版五年级下册《因数与倍数》的教学课堂上，教师可借助VR 技术打造一个沉浸式的超市购物情境，使学生在课堂中“逛超市”，超市内每一件商品都有对应的价格标签，教师借助 AI 系统为学生布置采购的任务，如100 元的预算内5 袋方便面、6 根火腿肠和7 块西瓜，使之在沉浸式体验中思考因数与倍数的关系。通过这样的方式，学生不仅能第一时间掌握课程的主题知识，也能进一步了解数学学习在实际生活中的重要价值，培养起积极主动的学习态度。

（二）即时生成资源，主题综合教学

人工智能技术包含多样化的功能，如生成游戏、合成音乐、制作动画、项目设计等，小学数学教师在进行新学期教学设计时，需要充分挖掘这些功能的应用机制，依托动态化教学方案的设计，实现对主题知识多角度、深层次的解析，确保学生在积极学习 提下夯实基础，实现数学素养的进一步发展。具体而言，教师在教学期间，可以聚焦于主题深度探索的 融合思想，借助人工智能技术，在课内生成有针对性的教辅资源，避免知识解析的枯燥单调，使学生在思维活跃状态下深度思考知识点内涵，并在综合探索中更清晰地建立主题知识体系，养成从不同角度出发探索数学、应用数学的良好习惯[3]。

例如，在人教版六年级上册《圆》一课的教学中，教师基于本课“圆的基本属性”“圆的周长和面积”“圆的轴对称性质”等核心知识点，给Deepseek 软件发出指令，使之生成一个能呈现出本课知识点的圆形徽章，并将该图形进行三维展示，使学生找出代表各个知识点的图形要素，用艺术鉴赏代替枯燥的习题量化探索，让学生在提升创造力和空间能力的基础上，实现数学素养的发展。

（三）设计应用活动，夯实知识基础

在人工智能的时代背景下，小学高段数学教学革新离不开对实践应用活动的创新化设计，教师可以利用GeoGebra 等智能软件辅助教学，为学生提供多元化的操作机会，使之在实践中理解并内化抽象知识，提升数学思维能力和综合应用能力。一般情况下，教师可以为学生设计两个类型的实践应用活动：1.数学实验探索：学生通过自主操作、改变条件，进行数学性质或者计算公式的反推，使之在动态观察数据、图形变化的过程中验证猜想，在兴趣驱动下建立对课程主题的深化认知。2.自由创作活动：教师设置一个契合主题的项目任务，学生根据个性化的项目设计完成实践操作，使智能工具成为其践行创想、完成任务的载体，通过此类突出学生自主意识的实践活动，可以从源头上提高学生的知识认知能力，在无形中提升自身的空间想象能力，持续强化数学素养。

（四）个性人机互动，支持差异学习

尊重学生差异、支持学生自主且深度学习，是新课标背景下小学数学教师考学改革的核心思想。为达成改革目标，教师可以灵活应用人工智能技术的智能反馈和个性指导功能，满足不同学生的学习需求，使他们在各自的学习节奏中夯实基础、强化素养。在实际的教学期间，教师可以设置自由探索任务，支持学生以人机交互为主要形式进行综合学习，AI 系统可以根据学生的行为操作，实时分析其学习状态，根据学生学习风格的差异、现实需求的差异，生成针对性的教辅资料或更具挑战性的任务，为学生提供个性化学习和深度学习的支持。

例如，在人教版五年级上册《位置》的教学课堂上，教师可以聚焦于“数对”这一知识点，使AI 随机在“10×10^′′ 的网格中“藏宝”，使学生凭借数对智慧虚拟机器人移动，AI 系统精准定位其路径偏移情况，第一时间为其提供语音提示，如再重复一遍数对内容，或者直接提供纠错方案，如果学生第一次就准确移动机器人且找到宝藏，系统便会生成奖励，如放烟花、献小红花等。在游戏实践、人机交互的过程中，学生可以查漏补缺，提升空间想象能力和数学思维能力。

结论：综上所述，运用人工智能技术进行小学数学教学的创新，可以调动学生参与学习活动的积极性，提升课程教学的质量与效率。教师利用情境教学、拓展教学、 交互式教学等方法，从源头上减轻学生的数学学习压力，增加师生、生生之间的交流互动，既做到充分推 的更新改革，也为新时期素质教育、因材施教等教育目标的实现做出贡献。 未来， 小新 行教学优化设计的过程中，要继续保持创新意识，持续性挖掘人工智能技术的教学辅助功能，根据现实需求完善育人计划，确保在动态化、智慧化教学中，提升学生的学科素养，助力学生当前及未来的全面发展。

参考文献：

[1]谢小惠.如何将人工智能技术与小学数学课堂结合[J].读写算，2025，（21）：112-114.

[2]李芳林.AI 工具在小学数学教师备课中的应用——以“圆柱的表面积”为例[J].教育，2025，（19）：10-12.

[3]丁世俊.人工智能技术与小学数学教学融合研究[J].教育界，2025，（15）：77-79.