人工智能赋能小学数学个性化教学模式探究

摘要：随着信息技术的飞速发展，人工智能在教育领域的应用日益广泛。在小学数学教学中，人工智能具有独特的价值。它能够依据每个学生的学习特点和进度，提供个性化的教学服务。通过分析学生的学习数据，精准把握学生的学习状态。这有助于打破传统教学“一刀切”的模式，满足不同学生的学习需求。同时，还能为教师提供丰富的教学资源，提高教学质量和效率，为小学数学教学注入新的活力，促进学生数学素养的全面提升。

关键词：人工智能；小学数学；个性化教学；教学资源

一、人工智能在小学数学教学中的技术优势

（一）个性化学习规划

小学数学学习是一个循序渐进、逐步积累的过程，学生在不同阶段对知识的接受程度和学习速度存在显著差异。人工智能凭借其强大的数据分析能力，能够全面收集学生在课堂表现、作业完成情况、测试成绩等多方面的数据。通过对这些数据的深度挖掘和分析，构建出每位学生独特的学习模型。该模型不仅反映学生当前的知识掌握水平，还能预测学生的学习趋势。基于此，人工智能可以为学生量身定制个性化的学习规划，明确每个阶段的学习目标、内容和进度安排。针对学习能力较强的学生，规划中会适当增加拓展性学习内容，激发其学习潜能；而对于学习基础较薄弱的学生，则侧重于基础知识的巩固和强化训练，帮助他们逐步跟上教学节奏，确保每个学生都能在自己的最近发展区内得到充分发展。

（二）智能辅导

在小学数学教学中，学生在面对抽象的数学概念、复杂的解题思路时，往往会遇到各种困难和疑惑。智能辅导系统基于自然语言处理和机器学习技术，能够实时理解学生的问题，并给予准确、详细的解答。它打破了传统辅导时间和空间的限制，学生无论何时何地遇到问题，都能及时获得帮助。智能辅导系统还会根据学生的提问历史和学习数据，分析学生的思维误区和知识漏洞，有针对性地提供个性化的辅导方案。它不仅告诉学生问题的答案，更注重引导学生思考，通过逐步启发的方式，帮助学生掌握解题方法和数学思维，培养学生独立解决问题的能力，让学生在遇到类似问题时能够举一反三，真正学会学习。

（三）丰富教学资源整合与推荐

互联网时代，小学数学教学资源海量涌现，但也存在质量良莠不齐、查找筛选困难等问题。人工智能技术能够对这些分散的教学资源进行系统整合与深度分析。它依据小学数学课程标准和教学大纲，将各类教学资源，如教学课件、教学视频、拓展阅读材料、趣味练习题等，按照知识点、教学难度、适用年级等维度进行精准分类和标注。同时，通过对学生学习数据的持续分析，了解学生的学习需求和兴趣倾向，为教师和学生精准推送契合其教学与学习需求的资源。

二、基于人工智能的小学数学个性化教学模式构建策略

（一）运用智能测评工具分析学生水平，精准定位知识薄弱点

智能测评工具利用大数据和人工智能算法，能够实现对学生学习情况的全面、精准评估。它不仅可以检测学生对数学知识的记忆和理解，还能考查学生的应用能力、思维能力和创新能力。智能测评工具通过对学生答题数据的实时分析，能够快速、准确地定位学生在知识掌握上的薄弱环节和思维误区，为教师提供详细的学情报告。以“比和比例”为例，在教学前，我们运用智能测评工具对学生进行了前置测评。测评结果显示，部分学生对比的意义和性质理解不够深入，在化简比和求比值时容易出错；有些学生在解决比例应用题时，不能正确分析数量关系，找到解题思路。针对这些问题，在教学中，对于对比的概念理解困难的学生，我们组织了小组讨论活动，让学生通过实际生活中的例子，如调配饮料时不同成分的比例关系，来加深对概念的理解。同时，利用智能教学软件为这些学生推送针对性的练习题，并通过软件的智能批改和分析功能，及时反馈学生的错误原因和改进建议。对于解决比例应用题有困难的学生，我们在课堂上进行了专项讲解，通过画线段图、列方程等方法，帮助学生理清数量关系，掌握解题技巧。

（二）利用智能辅导系统实时答疑解惑，提供针对性指导

在小学数学学习中，学生遇到问题是常态，无论是课堂学习、课后作业还是复习备考阶段，智能辅导系统都能通过自然语言交互，快速理解学生的问题，并从庞大的知识数据库中提取相关信息，为学生提供详细、准确的解答。它不仅能给出问题的答案，更注重引导学生思考，帮助学生掌握解题思路和方法。例如，在“混合运算”时，学生在运算顺序和括号的运用上容易出现错误。当学生使用智能辅导系统提问时，系统会根据学生的问题，以动画演示的方式展示混合运算的规则，如先乘除后加减，有括号先算括号内的运算顺序。同时，系统还会提供一些类似的练习题，让学生进行巩固练习，并实时反馈学生的答题情况，指出错误原因和改进方向。作为教师，我们可以通过智能辅导系统的后台数据，了解学生普遍存在的问题，在课堂上进行集中讲解和强化训练。例如，我们发现很多学生在解决含有中括号和小括号的混合运算问题时容易出错，于是在课堂上专门设计了一些针对性的练习，让学生通过练习加深对运算顺序的理解和掌握。

（三）通过智能互动平台开展合作学习，培养学生协作能力

在传统教学模式下，合作学习常因时间与空间的束缚，无法充分施展其教育效能。普通互动平台虽在一定程度上打破了部分限制，为学生提供交流场所，但功能相对基础，多停留在信息共享与简单沟通层面。与之不同，智能互动平台借助人工智能技术，开辟了全新的合作学习路径。在智能互动平台上，教师能依据学生多维度学习数据，涵盖成绩波动、课堂参与度、作业完成情况等，结合兴趣爱好与个性特征，运用智能算法进行科学合理分组。布置的数学任务也更具挑战性与综合性，像数学项目式学习、数学探究活动等。以 “数学广角 —— 鸽巢问题” 教学为例，我们充分发挥智能互动平台的独特功能开展小组合作学习。首先，教师在平台发布 “鸽巢问题” 的实际案例，如将若干本书放入不同数量抽屉，探究至少一个抽屉中书的数量情形。学生在平台输入各自解题思路，人工智能即刻启动大数据分析程序。它能精准识别学生运用的解题方法，如枚举法、假设法、公式推导法等，并据此对学生思维类型细致归类，划分出直观形象思维、逻辑推理思维、抽象概括思维等类别。随后，平台发挥独特优势，为每位学生推送与自身思维类型相同或截然相反同学的回答。如此一来，有效规避了传统讨论中组员想法易趋同、单一的弊端。例如，习惯用枚举法（直观形象思维）解题的学生，既能看到运用相同方法同学的详细列举过程，拓展思考角度，又能接触到采用假设法（逻辑推理思维）同学的解题思路，受到启发，尝试从不同视角思考问题。在讨论进程中，小组成员通过平台实时交流想法，相互启发，一起探索多元解题策略。通过这样依托智能互动平台的合作学习，学生不仅透彻掌握 “鸽巢问题” 的解题方法，更在交流碰撞中培养了团队协作精神、沟通能力与创新思维，这是传统互动平台难以企及的教学成效。

结语

人工智能为教学带来了更多的可能性，从个性化学习规划到智能辅导，再到丰富教学资源的整合与推荐，每一个环节都为提高教学质量做出了贡献。通过构建基于人工智能的教学模式，我们能够更精准地满足学生的学习需求，提高教学效率。同时，学生在这样的教学环境下，能够得到更个性化、更有效的学习体验，有助于培养学生的数学兴趣和数学素养。然而，我们也应意识到，人工智能只是教学的辅助工具，教师的主导作用仍然不可忽视。

参考文献

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[2]李蕊.信息技术支撑小学数学深度过程性评价[J].考试研究，2024，（04）：52-58.