借助人工智能优化小学数学课堂教学

传统的小学数学课堂教学模式在一定程度上存在着教学方法单一、难以满足学生个性化需求等问题。而人工智能技术凭借其强大的数据处理能力、智能交互功能和个性化服务优势，为小学数学课堂教学带来了新的活力与机遇。将人工智能融入小学数学课堂教学，不仅能够改善教学过程，还能促进学生更好地掌握数学知识，实现全面发展。

一、小学数学课堂中人工智能运用的积极作用

（一）优化课堂环节，提升课堂效率

在传统的小学数学课堂中，教师需要花费大量时间进行板书、讲解例题以及批改作业等工作，这使得课堂节奏较为缓慢，教学效率难以得到有效提升。人工智能的应用能够极大地优化这些课堂环节。例如，智能教学软件可以快速生成各种类型的数学练习题，并自动批改学生的作业，即时反馈学生的答题情况，教师可以根据反馈信息有针对性地进行讲解，节省了批改作业的时间，使课堂教学更加紧凑高效。此外，利用人工智能的数据分析功能，教师可以了解学生对不同知识点的掌握情况，提前规划教学内容和进度，合理分配课堂时间，确保每个教学环节都能达到最佳效果。

（二）激发学生热情，调动参与动力

小学生正处于好奇心旺盛、注意力易分散的阶段，传统枯燥的数学教学方式容易让学生产生厌学情绪。人工智能以其独特的趣味性和交互性，能够有效激发学生的学习热情[1]。比如，通过开发有趣的数学游戏软件，将数学知识巧妙地融入到游戏情境中，让学生在玩游戏的过程中不知不觉地学习数学。这种寓教于乐的方式能够吸引学生的注意力，使他们主动参与到课堂学习中来。同时，人工智能的虚拟角色可以与学生进行实时互动，解答学生的疑问，给予鼓励和肯定，增强学生的自信心和学习动力。

（三）打造智慧课堂，拓宽教学渠道

人工智能技术为打造智慧化的小学数学课堂提供了有力支持。借助智能设备和网络平台，教师可以获取丰富多样的教学资源，如动画视频、虚拟实验、在线课程等，将抽象的数学知识以更加直观、形象的方式呈现给学生，帮助学生更好地理解和掌握。例如，在讲解几何图形时，利用 3D 动画展示图形的变换过程，让学生从多个角度观察图形的特征，这种可视化的教学方式比传统的口头讲解更具说服力。此外，智慧课堂还支持远程教学和在线交流，打破了时间和空间的限制，学生可以随时随地进行学习和交流，拓宽了学习渠道。

二、小学数学课堂中人工智能运用现状

（一）教师和学生信息技术素养有待提升

在小学数学课堂中引入人工智能，需要教师和学生具备一定的信息技术素养。然而，当前部分教师的信息技术水平有限，对人工智能相关工具和软件的操作不够熟练。一些教师虽然认识到人工智能在教学中的潜在价值，但由于缺乏系统的培训，无法将其有效地融入到日常教学中。例如，对于利用人工智能进行智能批改作业、个性化学习路径规划等功能，很多教师不知如何操作。同时，小学生的信息技术素养也参差不齐。部分学生对计算机和网络的基本操作较为熟悉，但对于如何利用人工智能工具辅助数学学习缺乏清晰的认识。一些学生在面对人工智能学习平台时不知道如何获取有用的信息，不能充分发挥人工智能的优势来提高学习效果。

（二）人工智能与小学数学课堂的联系有待加强

目前，人工智能在小学数学课堂中的应用还存在表面化的现象，与教学内容和教学目标的联系不够紧密[2]。许多学校只是简单地引入了一些人工智能教学设备或软件，但没有深入挖掘其与数学课程标准和教材内容的契合点。例如，一些智能教学软件虽然提供了丰富的练习题，但这些题目与教材知识点的关联性不强，无法有针对性地帮助学生巩固所学知识。此外，在教学过程中，人工智能更多地被用于辅助教师讲解，而没有真正成为促进学生主动学习的工具。教师在使用人工智能时，往往是按照传统的教学模式进行操作，没有充分发挥人工智能的交互性和智能引导功能，导致学生在学习过程中仍然处于被动接受知识的状态，难以实现深度学习。

三、人工智能在小学数学课堂中的应用策略

（一）加强教师培训，引导学生正确使用

教师是课堂教学的组织者和引导者，其对人工智能技术的掌握程度直接影响着人工智能在小学数学课堂中的应用效果。首先，开展系统的教师培训能够提升教师对人工智能的认识和理解，使教师了解人工智能在教育领域的多种应用形式，如智能辅导系统、教育机器人等。其次，培训可以帮助教师掌握相关技术的操作方法，例如如何利用软件制作生动有趣的数学教学课件，如何运用智能工具进行课堂互动等。培训内容应涵盖人工智能基础知识、常用教育软件和工具的使用、人工智能与数学教学融合的教学设计等方面。在培训方式上，可以采用线上线下相结合的模式。线上提供丰富的学习资源，包括视频教程、案例分析等，方便教师随时随地学习。线下则组织集中培训、专家讲座和实践操作活动，让教师有机会亲身体验和交流。例如，邀请人工智能教育领域的专家进行现场演示和指导，让教师在实际操作中熟悉各种工具的功能和使用技巧。

在教师掌握相关技术后，要引导学生正确使用人工智能工具[3]。一方面，要向学生介绍人工智能工具的功能和用途，让学生明白如何借助这些工具辅助数学学习。例如，教导学生使用数学学习类 APP 进行课后练习和知识点巩固。另一方面，要培养学生正确的使用习惯和信息道德意识，防止学生过度依赖人工智能工具，避免出现抄袭等不良行为。教师可以通过课堂讲解、主题班会等形式，引导学生树立正确的价值观和使用观念。

（二）借助教育机器人，实现交互式智能服务

教育机器人具有趣味性、互动性和可编程性等特点，能够为小学数学课堂带来全新的体验。首先，其可爱的外形和丰富的功能可以吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。例如，一些机器人可以通过讲故事、做游戏的方式引入数学概念，使抽象的数学知识变得更加生动形象。其次，教育机器人能够实现与学生的互动交流，及时解答学生的问题，给予个性化的指导。学生可以通过语音或触摸等方式与机器人进行对话，获取学习帮助。在数学课堂教学中，教育机器人可以应用于多个环节。在导入环节，教师可以让机器人表演一段与数学知识相关的小短剧，引发学生的好奇心和求知欲。例如，通过机器人表演购物场景，引出加减法的应用。在知识讲解环节，机器人可以协助教师进行演示，如利用机器人的动作展示几何图形的变换，帮助学生更好地理解空间概念。在练习环节，机器人可以作为学生的“陪练伙伴”，提供针对性的练习题，并对学生的回答进行实时评价和反馈。

（三）有效依托希沃白板，实现课堂精彩展示

希沃白板是一款集多种教学功能于一体的智能教学工具，具有强大的交互性和资源整合能力[4]。它拥有丰富的教学素材库，包括图片、视频、动画等，教师可以根据教学内容轻松选取合适的素材进行备课。同时，希沃白板支持多种互动功能，如触摸操作、批注、投屏等，能够增强师生之间的互动和交流。此外，希沃白板还具备云存储功能，教师可以将自己的教学课件和资料上传至云端，方便随时访问和使用。在小学数学课堂中，教师可以充分利用希沃白板的功能进行精彩的课堂展示。例如，在讲解图形的面积计算时，教师可以通过希沃白板的图形绘制工具，现场绘制各种图形，并利用动画演示图形的拼接、割补过程，让学生直观地理解面积计算公式的推导过程。在课堂练习环节，教师可以利用希沃白板的投屏功能，将学生的练习成果实时展示在大屏幕上，进行集体点评和讲解，提高学生的参与度和学习效果。

例如，在小学数学公开课上，教师运用希沃白板进行“三角形的内角和”教学。教师首先通过希沃白板展示了不同类型的三角形，让学生观察并猜测三角形内角和的度数。然后，利用希沃白板的动画功能，将三角形的三个角剪下来拼在一起，形成一个平角，直观地验证了三角形内角和是 180 度。在练习环节，教师通过希沃白板布置了在线练习题，学生完成后立即提交，教师可以实时查看学生的答题情况，并针对错误较多的题目进行重点讲解。整堂课学生参与度极高，教学效果良好，得到了听课教师的一致好评。

（四）借助共享课堂，优化学科教研渠道

共享课堂是指利用网络技术，将优质的教学资源和课堂教学过程进行共享，实现不同地区、不同学校之间的教学交流与合作。在小学数学教学中，共享课堂具有重要意义。一方面，共享课堂为教师提供了更多的学习和交流机会，促进教师之间的相互学习和共同提高，优化学科教研渠道。共享课堂的实施模式主要有直播课堂、录播课堂和线上研讨三种。直播课堂是指主讲教师在一个教室进行实时授课，其他学校的学生通过网络同步观看并参与互动。线上研讨是教师们围绕共享课堂中的教学内容、教学方法等进行在线交流和讨论，分享教学经验和心得。

通过共享课堂，小学数学教师可以观摩到不同风格、不同教学方法的优质课例，拓宽教学视野。例如，一位乡村教师通过观看城市名校教师的共享课堂，学习到了新颖的情境导入方法和小组合作教学模式，并应用到自己的课堂教学中，取得了良好的效果。同时，共享课堂后的线上研讨活动为教师提供了交流平台，教师们可以针对教学中的问题进行深入探讨，共同寻求解决方案，推动学科教研的发展。

（五）利用大数据分析，优化教学决策

大数据分析还可以帮助教师发现教学过程中存在的问题，及时调整教学方法和进度，提高教学质量。数据分析的内容主要包括学生的学习行为数据、学习结果数据等。学习行为数据如学生在课堂上的发言次数、参与小组活动的情况等；学习结果数据如作业得分、考试成绩等。在分析方法上，可以采用描述性统计分析，了解学生学习数据的整体情况，如平均分、标准差等；也可以运用相关性分析，探究不同因素之间的关系，如学习时间与学习成绩的关系。还可以利用数据挖掘技术，发现学生学习过程中的潜在规律和模式。此外，教师根据大数据分析的结果，可以做出更科学的教学决策[5]。例如，如果发现某个知识点学生的错误率较高，教师可以针对该知识点进行专项辅导或调整教学方法。如果分析结果显示部分学生在数学运算方面存在困难，教师可以为这些学生提供有针对性的练习和辅导材料。同时，大数据分析还可以帮助教师合理安排教学内容和进度，确保教学目标的顺利实现。

四、结语

人工智能为小学数学课堂教学带来了诸多机遇和变革。通过加强教师培训引导学生正确使用人工智能工具，借助教育机器人实现交互式智能服务，依托希沃白板进行精彩课堂展示，利用共享课堂优化学科教研渠道以及借助大数据分析优化教学决策等措施，可以有效提升小学数学课堂教学的质量和效率，激发学生的学习兴趣，培养学生的数学思维和创新能力。然而，在人工智能应用于小学数学课堂教学的过程中，也需要注意合理运用技术，避免过度依赖，确保教学的本质依然是关注学生的全面发展。未来，随着人工智能技术的不断发展和完善，相信其在小学数学课堂教学中的应用将会更加深入和广泛，为基础教育事业的发展做出更大的贡献。

参考文献

[1]何瑞珊.试析小学数学课堂中人工智能的运用[J].学苑教育,2024,(29):16-18.

[2]盛海迪,唐斌.人工智能赋能小学数学教学变革的实践探索[J].教育实践与研究(A),2023,(09):31-34.

[3]王建华,惠清.人工智能技术在小学数学课堂教学中的深度应用[J].小学教学参考,2023,(05):1-3+20.

[4]王安民.让人工智能走进小学数学课堂[J].天津教育,2022,(14):49-51.

[5] 吴晓丽. 人工智能在小学数学课堂中的高效应用策略探究[J]. 考试周刊,2021,(95):57-59.