利用AI 生成数学趣味题的教学应用研究

前言

数学学科作为一门十分重要的基础学科，对培养学生解决问题的能力以及发展学生的逻辑思维具有十分重要的价值。但是，传统的数学教学模式往往比较枯燥，很多学生都存在学习兴趣缺失的问题。近几年，伴随着教育领域中AI 技术的逐渐普及，教师也在积极地推动学科教学的创新。作为一种新出现的教学手段，AI 生成数学趣味题能将数学知识和趣味性的教学方法有机地结合到一起，为数学教学注入全新的活力。文章就对此进行了详细的讨论。

1 基于学情分析，定制AI 生成题难度梯度

AI 技术能分析学生的学习数据，准确把握班级中每一位学生的学习能力水平以及学习进度情况，为学生生成契合其认知水平的数学趣味题目。教师通过结合学生的实际情况为学生设计不同难度的题目，不仅能满足班级中优等生的拓展性学习需求，也能满足班级中学困生的巩固性学习需求，进而更好地提高学生的学习信心[1]。

例如，教师在组织班级学生学习“小数的加法和减法”一部分内容时，在正式开始教学之前，就可先借助AI 学习管理系统收集学生以往的学习情况，包括学生的课堂表现情况、测试成绩情况以及完成作业的情况等方面。研究发现，很多学生在计算借位的小数减法以及进位的小数加法的时候都存在难度。对此，教师就可为学生设置梯度性的题目，在为学困生设置题目时，重点帮助他们巩固基本的运算规则。考虑学生情况，可暂时不涉及小数加法进位以及小数减法借位的有关内容。而在为班级中的中等生设置趣味问题目时，则可适度地增加计算中的小数位数，借助借位以及进位的方式设计复杂度更高的小数加减法题目。而在为班级中的优等生设置题目时，则可在基础运算的前提下融合应用题类型的内容[2]。

2 结合教学目标，设定AI 出题核心知识点

通过结合教学目标为学生出题，不仅能保证训练的针对性，也能提高学生训练的效果，促使学生能更好地巩固新学习的数学知识，发展学生的数学思维能力。另外，教师也可利用 AI，结合具体的教学进度，合理地调整题目的内容，促使不同阶段的教学需求都能得到充分地满足。

例如，教师在组织学生学习“多边形的面积”一部分知识时，本单元最为重要的教学目标就是引导学生了解三角形、梯形以及平行四边形的面积公式，并且能灵活运用公式解决数学问题。教师在利用AI 生成数学趣味题目时，就可提前设定好核心知识点，AI 则会根据教师的要求，自动地为学生设置公式理解题、公式应用题、综合应用题等类型的题目，通过设置紧扣教学目标的题目，引导学生从基础到应用，循序渐进地提高学生的思维深度。

3 融入生活元素，让AI 生成情境化题目

AI 技术能在短时间之内为教师生成接近现实生活实际的情境化的数学题目，引导学生通过具体的生活问题了解抽象化的数学知识，进而在生活与数学知识之间建立关联，不仅能进一步提高学生的数学学习热情，也能提高学生应用数学知识解决现实问题的能力。

例如，教师在教学“年月日”一部分知识内容时，最为主要的教学目标就是引导学生了解年、月以及日之间所具有的内在关联，并且会判断平年以及闰年。为了降低学生的理解难度，教师可利用AI 技术为学生生成数学趣味题目，可结合生活情境为学生设置题目：某位学生的生日是2 月29 日，妈妈说他四年才能过一次生日，你能说说是什么原因吗？可以为学生设置实际应用类型的题目：7 月14 日学校要开始组织暑假实践活动活动，共持续15 天，请问活动几月几日结束？也可为学生进一步设置拓展情境问题：同学的爸爸上班的公司每工作三天休息两天，如果这位同学的爸爸3 月10 日开始上班，那么3 月21 日他是上班还是休息？通过将年月日的有关知识融入到情境化的题目中，学生结合自己的生活经验解答题目，能更好地理解本单元的主要知识点，强化了学生对数学知识的认同感。

4 开发变式题型，利用AI 实现一题多解拓展

小学数学教学中，要培养学生的创新思维以及发散思维，一题多解是一个十分重要的形式，通过开发变式题型，利用AI 技术为学生提供多种不同的解题方法以及解题思路，引导学生能从多个不同的角度出发学习以及思考数学知识。这种解题方式不仅能进一步拓展学生的思维，也能提高学生解决数学问题的能力。

例如，教师在组织学生学习“简易方程”有关部分知识内容时，就可利用 AI技术为学生生成一系列的变式题。学生在解题过程中，通过比较不同类型变式题的解题思路，也能更加深入地理解简易方程的解法。学生在完成题目之后，系统会结合学生的解题过程给出详细的反馈，指出学生解题中存在的不足以及思维中的亮点，并引导学生合理地优化自己解决问题的方法。

5 建立数据档案，通过AI 分析学习薄弱环节

AI 技术能在短时间之内对学生大量的学习数据进行处理以及分析，帮助学生构建学习档案，方便教师能及时地了解学生掌握知识的情况、学习的进度情况以及学习中遇到的一系列问题。结合这些数据，方便教师及时调整教学策略，为学生构建个性化的支持以及辅导方案。

例如，教师在组织学生学习“三位数乘两位数”一部分知识内容时，就可利用AI 学习管理系统了解学生在课堂练习、单元测试、课后作业方面的完成情况。数据显示，很多学生在进行进位计算的过程中都容易出现错误，进而影响计算结果的准确性。对此，教师就可利用AI 技术针对性地为学生设计数学趣味题，可根据实际需要为学生设计专项练习题、纠错题以及拓展题三种类型的题目，并在课堂教学中详细地为学生介绍进位计算中需要注意的一些问题。

结论：

综上所述，利用AI 生成趣味化的数学题目，能更好地激活学生的数学学习兴趣，提高小学生的数学学习效果。利用AI 技术组织数学学科教学不仅能进一步丰富教学资源，也能为教师提供更为有利的教学工具，进一步推动我国教育现代化发展的进程，为将学生培养成创新型的人才打下良好的基础。

参考文献：

[1]张静妮. AI赋能小学数学教学提质增效的实践探索[J]. 读写算， 2025， （11）： 106-108.

[2]叶文浩. AI 赋能小学数学大单元教学的实施路径[J]. 甘肃教育， 2025， （05）：147-150.