生成式人工智能技术在小学数学教学中的应用

引言：随着人工智能技术迅猛发展教育领域正经历前所未有变革，生成式人工智能技术以其强大内容生成能力和智能交互特性，为传统教学模式带来新机遇。小学数学是基础教育重要组成部分，其教学效果直接影响学生后续学习发展，当前如何科学合理地将生成式人工智能技术融入小学数学教学实践，成为教师有待解决重要课题，通过立足小学低段数学教学实际，系统分析技术应用现状探索有效实施路径。

一、生成式人工智能技术融入小学数学教学现状分析

从技术认知层面来看部分教师对生成式人工智能技术理解仍停留在表面阶段，缺乏深入认知和系统把握，这种认知局限直接影响技术在教学中有效运用，导致许多教师在面对新技术时产生畏惧心理，不敢尝试将其融入日常教学活动中。教师群体中存在明显技术接受度差异，年轻教师相对更容易接受新技术，而资深教师则更倾向于传统教学方式，这种差异化现象制约了技术推广普及进程。从应用实践角度观察生成式人工智能技术在小学数学教学中主要体现为辅助教学资源生成和个性化学习支持两个方面。在资源生成方面教师开始尝试利用技术生成练习题目、教学素材和课堂活动方案，这在一定程度上减轻了教师备课负担，提高了教学准备效率，然而生成内容质量控制成为突出问题，部分自动生成材料缺乏针对性和适用性，需要教师进行大量后期调整和完善。在个性化学习支持方面技术能够根据学生不同学习特点提供差异化学习内容，但实际应用中仍面临学生学习数据收集困难、个性化程度不够精准等挑战。

目前城乡学校在技术设备配置方面存在显著差距，部分农村学校硬件设施相对落后网络环境不够稳定，这些客观条件限制了生成式人工智能技术推广应用；即使在设备条件较好学校也存在技术维护不及时、软件更新滞后等问题影响了技术正常使用。学校层面对于技术应用缺乏统一规划和管理，导致各班级、各教师技术使用水平差异较大，难以形成协同效应；教学管理制度适应性不足也是当前面临重要问题，传统教学评价体系尚未充分考虑技术应用因素，缺乏针对性评价指标和标准；教师在使用生成式人工智能技术时，往往担心影响教学进度或者违反相关规定，这种心理负担制约了技术创新应用。

二、生成式人工智能技术优化小学数学教学实施策略

在教学准备环节技术能够根据课程内容特点生成差异化教学素材，为不同学习能力学生提供适宜学习资源；课堂实施过程中技术可以实时响应教学需要，动态调整教学内容和方式增强师生互动效果；课后延伸阶段技术支持个性化练习生成和学习路径规划，形成完整教学闭环。技术应用必须坚持以人为本导向，避免技术替代教师主导作用，而应成为教师教学智慧放大器和学生学习能力增强器。建立科学评价机制，通过多元化评价手段检验技术应用效果，确保技术服务于教育目标实现。

以人教版一年级下册《100 以内数的认识》教学为例，生成式人工智能技术能够为这一抽象概念学习提供具象化支持。教师应当利用技术生成多种数数情境，创设从具体物品到抽象数字转换过程，帮助学生建立数概念。技术能够根据不同学生认知水平生成相应难度练习材料，对于理解较快学生提供拓展性思考题目，对于需要更多支持学生生成基础巩固练习。在数位概念教学中技术可以生成动态演示材料，展示个位、十位数字变化过程，让学生直观感受位值关系，通过技术生成各种生活化情境题目将抽象数学知识与学生日常经验相结合，增强学习趣味性和实用性。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。

三、生成式人工智能技术深化小学数学教学推进策略

学校层面需要完善技术应用管理制度，建立科学决策机制和有效监督体系确保技术应用方向正确性和实施过程规范性；教师层面要形成持续学习和创新应用意识，通过专业发展活动提升技术素养和应用能力；学生层面需要培养数字化学习能力和批判性思维，适应技术支持下新型学习方式；家庭和社会层面要营造支持技术应用良好氛围，为学校教育改革提供外部保障。深化推进还需要关注技术应用可持续性，建立长效机制和保障体系，避免技术应用昙花一现或者流于形式。加强技术应用效果评估和经验总结，形成可复制、可推广应用模式。

人教版二年级下册《克和千克》教学展现了生成式人工智能技术在具体概念教学中深化应用潜力。教师运用技术创设真实生活情境生成各种物品重量比较场景，让学生在具体操作中感受质量单位大小；技术能够模拟天平称重过程，展示不同物品质量关系，帮助学生建立质量概念和单位换算关系。在教学活动设计中技术可以生成多样化实践任务，引导学生运用克和千克知识解决实际问题，培养应用意识和实践能力；技术支持下互动学习环节让学生通过合作探究发现质量单位使用规律，增强学习主动性和创造性。课后拓展活动中技术根据学生学习情况生成个性化探究任务，鼓励学生在家庭生活中寻找和测量各种物品质量，将课堂学习延伸到生活实践。

结论：生成式人工智能技术在小学数学教学中应用正处于起步发展阶段，面临认知不足、资源配置不均、能力差异等现实挑战。通过构建系统化应用框架、提升教师专业能力、转变学生学习方式、建立质量监控机制等优化策略能够有效改善技术应用效果，深化推进需要建立可持续发展机制、促进跨学科融合应用、构建协同育人网络、探索创新发展模式。未来发展中应当坚持以学生发展为中心，科学合理运用技术优势，避免技术至上倾向实现技术与教育深度融合，推动小学数学教学质量全面提升。

参考文献

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