会画图的智能老师：AI 如何帮一年级学生理解加减法

一、引言

在大数据时代，人工智能已经走入社会生活的各个方面，对教育也有极其重要的应用。小学一年级的教学会帮助学生奠定学习的基础，就计算而言，就应当让小学生开始对加减法有一个初步的认知，形成数学的运算方法，并为今后的数学学习做好准备工作，打下一个良好的基础。在这个方面，应使用人工智能技术进行相关教学，同时应该就此提出教学策略。一、AI 引入加减法教学的价值

刚起步的小学一年级的学生思维特点是具体形象思维占主导，对于抽象的数字符号的理解认识天生困难。因此，AI 的教学恰恰是传统教学的弥补，有着其独特性。根据认知学派的理论，人工智能动态画图功能可以把“ 3+2=5^′ ”等抽象的算式变成“3 只小鸡 ⁺² 只小鸡”的动画片，让学生从直观的形象中感受“合并”的意义，降低抽象思维的难度。从效率角度，人工智能能够控制教学的节奏。传统教学中，教师很难兼顾学习快的学生课上对知识进行拓展延伸和慢的学生对知识点进行加强练习。人工智能可以根据学情控制教学的节奏，使学生的学习高效率。

二、AI 推动学生理解加减法的优化策略

（一）趣味导入，激发学习兴趣

兴趣是一年级学生主动学习的核心驱动力，而AI 的引入，可以让教师通过“故事化画图 + 互动游戏”的方式，将加减法知识融入趣味场景，帮助学生在好奇心的引导下自然接触运算概念。例如，在导入环节，教师可以利用 AI 创设“动物乐园”“水果农场”等主题场景，用动态画图讲述故事：“早晨，森林里来了 2 只小兔，后来又跑来 3 只，现在一共有几只小兔呢？”在讲故事的过程中，AI 同步画出草地、小兔的形象，用不同颜色标记先来的和后到的小兔，让学生在观察画面的过程中产生“数一数总共有多少”的自发需求。这种基于故事的导入，将运算问题转化为学生熟悉的生活场景，消除对数学的陌生感，以此让兴趣持续转化为学习动力。

（二）引导互动，帮助理解概念

一年级学生对加减法的理解常停留在“背口诀”层面，难以掌握“合并”“去掉”的本质。教师引入AI 后，可以利用 AI 。通过交互式画图和即时反馈引导学生动手操作、观察对比，在主动参与中构建概念认知。例如，在加法教学中，教师可以充分发挥AI 的作用， 采用“分步画图+ 操作验证”模式，如教学“ 4+3=7³ ”时，先画出 4 个圆形，让学生点击屏幕添加圆形，每添加 1 个，AI 就同步显示“ ⋅4+1=5^′ ”“ 4+2=6^′ ”等中间过程，并在图形下方用线段长度同步变化，帮助学生将“数量增加”与“图形变长”建立关联。当学生完成操作后，AI 生成“左边 4 个红圆、右边 3 个蓝圆，合起来排成一行”的完整画面。如此，通过层层递进的方式，在 AI 的作用下，学生可以更好、更直观地理解抽象的数字和加减法内容。

（三）问题导向，深化内容理解

当学生初步掌握加减法概念后，教师可以通过AI 设计阶梯式问题，结合画图引导学生从“会算”向“会用”深化，培养解决实际问题的能力。例如，教师可以利用AI，聚焦“情境与算式的转化”。给出：“妈妈买了 3 个苹果，爸爸又买了 4 个”的文字描述，让学生点击屏幕选择对应的画图，即“3 个红苹果 +4 个绿苹果”，并从“ ³⁺⁴ ”“4-3”等选项中选择正确算式。AI 对错误选择会生成 “画图演示”：若选错减法，就画出“3 个苹果去掉 4 个”的不合理画面，让学生发现矛盾，从而理解“求总数用加法”。

在此基础上，当学生初步理解加减法的内容后，教师可以进一步设计“隐藏条件问题”的教学情境。如“桌上有两盘梨，第一盘有 5 个，比第二盘多 2 个，两盘共有多少个？”AI 先画出第一盘 5 个梨，再根据 “多 2 个”提示学生画出第二盘的数量，得出第二盘 3 个后，再合并两盘数量。整个过程中，学生通过画图拆解“比多比少”的关系，学会用减法求未知量、用加法求总量，将单一运算转化为逻辑推理。

三、结束语

总而言之，AI“智慧老师”带来的画图功能使得一年级加减法的教学更具活力，通过有趣导入激起学习的积极性，利用互动操作构建概念，用问题引导加深应用，满足一年级儿童的认知规律。AI 赋予了抽象的数字运算以看得见的画面、玩得动的游戏、做得出的任务，不但能够让学生掌握加减法的知识，还可以让学生“学数学、用数学”。但是，教师仍然不能把情感的指导以及小组合作等人性化关怀全部交给 AI，AI 只不过是教学的工具。唯有教师的教育智慧和 AI 的数字力量有机融合，才可以让学生从数学启蒙开始就爱上数学、理解数学，为后续的学习打好基础。

参考文献

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