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AI 赋能小学数学课堂教学的实践与思考

作者

王璐

陕西省榆林市靖边县教学研究室 718500

小学数学是基础教育的重要组成部分,对学生逻辑思维、问题解决能力的培养具有关键作用。然而,传统数学教学模式往往存在教学内容单一、教学方法僵化等问题,难以满足学生多样化的学习需求。AI 技术的引入,为小学数学课堂教学提供了新的思路和方法,有助于实现教学内容的丰富化、教学方法的多样化和教学评价的精准化。

一、AI 赋能小学数学课堂教学的实践

(一)AI 技术在教学内容中的应用

1. 知识可视化

AI 技术能够将抽象的数学知识转化为直观、形象的图像或动画,有助于学生更好地理解数学概念。例如,在教授《怎样围面积大》一课时,教师可以利用DeepSeek 等工具生成具有动态拖拽功能的小程序,让学生亲手调整长方形的长和宽,观察面积的动态变化过程。这种可视化呈现方式,打破了传统静态教学模式的局限,降低了知识理解难度,使学生能够更清晰地把握数学规律。

2. 个性化学习资源推荐

AI 技术能够根据学生的学习数据,分析其知识掌握情况、学习风格和兴趣爱好,为其量身定制个性化的学习方案。例如,利用 AI 题库和智能推荐系统,为学生推送适合其学习水平的练习题,并提供详细的解题思路和答案解析。这种个性化学习资源推荐,有助于满足学生多样化的学习需求,提高学习效率。

3. 虚拟现实技术构建沉浸式学习体验

利用VR/AR 技术,可以将抽象的数学概念可视化、形象化,帮助学生更好地理解和掌握。例如,在学习“图形的运动”时,可以利用 VR 技术,让学生身临其境地观察图形的平移、旋转和对称,增强学习的趣味性和互动性。

(二) AI 技术在教学方法中的应用

1. 智能批改与反馈

AI 技术能够自动批改学生的作业和试卷,并生成详细的学情分析报告。这有助于教师及时了解学生的学习情况,调整教学策略。例如,利用AI 批改系统,可以快速识别学生作业中的错误类型,并针对性地进行讲解和练习,提高教学效率。

2. 精准教学评价

AI 技术能够基于学生的学习数据,进行精准的教学评价。例如,利用豆包等工具生成针对性的拓展练习题,实现教学评价的精准化。这种精准教学评价,有助于教师更准确地了解学生的学习情况,实现因材施教。

3. 互动式教学

AI 技术能够为学生提供丰富的互动式教学资源,激发学生的学习兴趣和参与度。例如,在低年级数学教学中,教师可以借助豆包 AI 对话功能,设计互动环节,让学生提出自己对于数字的疑问,由数学家或 AI 搭配生活化场景解答疑问,帮助学生建立数字与实际数量的联结。这种互动式教学,有助于打破传统课堂教学的沉闷氛围,提高学生的学习兴趣和参与度。

(三)AI 技术在教学评价中的应用

1. 实时学习数据分析

AI 技术能够实时收集学生的学习数据,包括作业完成情况、课堂参与度、测试成绩等,为教师提供全面的学生学习情况分析。这有助于教师及时发现学生的学习问题,采取针对性的教学措施。

2. 个性化学习路径规划

基于学生的学习数据,AI 技术能够为其规划个性化的学习路径。例如,对于学习进度较慢的学生,AI 可以推荐更多的基础练习题;对于学习进度较快的学生,AI 可以推荐更具挑战性的拓展练习题。这种个性化学习路径规划,有助于满足不同学生的学习需求,实现差异化教学。

3. 教学效果预测与优化

AI 技术能够基于历史学习数据,预测教学效果,为教师提供教学改进建议。例如,通过分析学生的学习数据,AI 可以发现某些知识点的掌握情况普遍较差,教师可以针对这些知识点进行重点讲解和练习。这种教学效果预测与优化,有助于提高教学质量和教学效率。

二、AI 赋能小学数学课堂教学的优势与挑战

(一)优势分析

1. 提升学习兴趣与参与度

AI 技术为学生提供了丰富多样的学习资源和互动式教学体验,激发了学生的学习兴趣和参与度。与传统教学相比,学生不再被动接受知识,而是通过亲手操作与数学知识进行互动,这种新奇的学习体验显著提升了课堂参与度。

2. 促进知识深度理解

AI 技术通过可视化呈现、个性化学习资源推荐等方式,帮助学生更好地理解数学概念,实现知识的深度理解。例如,在教授《观察物体(二)》时,教师可以借助 DeepSeek 制作出“立体观察家”3D 网页工具,让学生自由拖拽、叠加正方体,多角度观察复杂组合体的空间结构。这种可视化呈现方式,有助于学生直观感知数学规律的形成过程,从感性认识逐步上升到理性认识。

3. 培养数学思维能力

AI 技术支持下的探究活动,为学生提供了充分的思考空间。在操作过程中,学生需要不断分析、比较、归纳,这种思维训练有助于培养学生的推理意识和逻辑思维能力。例如,在学习“统计与概率”时,教师可以利用 AI 技术,让

学生收集和分析真实的数据,并生成统计图表进行数据分析。这个过程能够锻炼学生的数据意识和问题解决能力。

(二)挑战分析

1. 技术与教学融合不够深入

尽管 AI 技术在小学数学教学中取得了显著成效,但仍存在技术与教学融合不够深入的问题。部分教师在使用 AI 工具时,缺乏对其功能的深入了解和有效运用,导致教学效果未能充分发挥。因此,需要加强教师培训,提高其对AI 技术的认知和应用能力。

2. 学生过度依赖 AI 工具

AI 技术的便捷性可能导致学生过度依赖 AI 工具,而忽视自身思维能力和解决问题能力的培养。为了避免这种情况的发生,教师需要引导学生正确认识AI 工具的辅助定位,培养其批判性思维和信息辨别能力。

三、AI 赋能小学数学课堂教学改进策略

(一)加强教师培训

为了提高教师对 AI 技术的认知和应用能力,需要加强教师培训。培训内容应包括AI 技术的基本原理、功能特点、应用场景以及操作技巧等。通过培训,使教师能够熟练掌握AI 工具的使用方法,更好地将其应用于课堂教学中。

(二)完善教学设计

在使用 AI 工具进行课堂教学时,教师需要完善教学设计。包括明确教学目标、确定教学内容、选择合适的 AI 工具、设计教学活动和评价方式等。通过完善教学设计,确保 AI 工具能够充分发挥其作用,提高课堂教学效果。

(三)引导学生正确使用AI 工具

为了避免学生过度依赖 AI 工具,教师需要引导学生正确使用 AI 工具。包括明确 AI 工具的辅助定位、培养其批判性思维和信息辨别能力、制定合理的使用规范等。通过引导学生正确使用 AI 工具,使其能够在辅助学习的同时,保持自身的思维能力和解决问题能力。

总之,AI 赋能小学数学课堂教学已是大势所趋并彰显了独特魅力,它即成为当前数学课改的重要手段,也成为锻炼和培养学生数学思维能力的有力工具。作为一名教育工作者,我们应深度挖掘 AI 潜在的教育价值,为构建高效数学课堂贡献力量。

参考文献:

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[2] 应桂东 . AI 人工智能在小学数学教学中的应用策略 .[J]. 奥秘 ,2024(34):166-168

[3] 李光文 . AI" 点燃 " 课堂 科技赋能教学 .[J]. 科普童话 , 2024(42):78-80