人工智能背景下小学数学教师教学能力的提升路径研究

摘要：随着人工智能技术的飞速发展，教育领域正经历深刻变革。在小学数学教学中，这一变革对教师教学能力提出新要求。本文聚焦于此，阐述人工智能背景下教师面临的技术、理念与资源整合挑战。进而探讨提升教学能力的路径，包括专业培训、工具融合和教学反思等方面。以期为小学数学教学提供一些有益的参考，以更好地培养学生数学素养，促进小学数学教育的发展。

关键词：人工智能；小学数学；教学能力；提升路径

一、人工智能背景下小学数学教师面临的挑战

（一）技术掌握的挑战

随着人工智能技术在教育领域的广泛应用，小学数学教师需要掌握一系列新兴技术。从智能教学软件的操作，到利用数据分析工具了解学生学习情况，这些技术都要求教师具备一定的信息技术素养。然而，教师群体的信息技术基础参差不齐，很多教师缺乏系统的技术学习和培训，面对复杂的技术界面和操作流程感到力不从心。比如，在使用智能教学平台进行课程设计和教学活动组织时，一些教师难以熟练运用其中的功能，无法充分发挥其优势，这严重制约了教学效果的提升。

（二）教学理念更新的挑战

传统小学数学教学往往侧重于知识的传授，以教师为中心开展教学活动。而在人工智能时代，更强调培养学生的自主学习能力、创新思维和实践能力，倡导以学生为中心的教学理念。这就要求教师从知识的灌输者转变为学生学习的引导者和促进者。但长期以来形成的教学观念和习惯难以在短时间内改变，部分教师对新的教学理念理解不够深入，在实际教学中依然习惯于传统的讲授式教学，无法利用人工智能技术营造创新的教学环境，难以激发学生的学习兴趣和主动性。

（三）教学资源整合的挑战

人工智能带来了海量的教学资源，包括丰富的数字化教材、生动的教学视频、多样化的在线题库等。如何从这些纷繁复杂的资源中筛选出适合小学数学教学内容和学生认知水平的资源，并将其与传统教学资源进行有效整合，是教师面临的一大难题。不同来源的教学资源在质量、内容和形式上存在较大差异，教师需要具备较强的鉴别能力和整合能力，同时还要考虑如何将人工智能生成的资源与现有的教学体系相融合，以满足不同学生的学习需求。

二、小学数学教师教学能力提升的路径

（一）积极参加专业培训，更新教育理念

通过参加专业培训，教师可以接触到前沿的教育理论和教学方法。培训课程往往由教育领域的专家和学者设计，涵盖了教育心理学、课程设计、现代教育技术等多方面的知识。在人工智能背景下，培训内容还会涉及到人工智能在教育中的应用原理、智能教学工具的使用等。教师可以深入学习以学生为中心的教学理念，了解如何根据学生的不同学习风格和需求设计教学活动。同时，培训中的交流和研讨环节也有助于教师拓宽视野，借鉴其他教师的成功经验，从而反思自己的教学实践，不断改进自己的教学理念。例如，我曾经参加了一次关于“人工智能与小学数学教学融合”的专业培训。在培训中，我学习到了很多关于利用人工智能技术进行个性化教学的理论知识。例如，如何根据学生在智能学习系统中的学习数据来调整教学进度和内容。回来后，我将所学的理念运用到教学中。在教授数学运算时，我改变了以往统一进度的教学方式。我先利用智能学习系统对学生的运算能力进行了初步测试，根据测试结果将学生分为不同的小组。对于运算能力较弱的小组，我更加注重基础知识的巩固，采用了更多的实例和练习；而对于运算能力较强的小组，我提供了一些拓展性的数学思维挑战题。这种基于学生个体差异的教学方式，让每个学生都能在自己的能力范围内得到更好的发展，也让我的教学效果有了明显的提升。

（二）融合人工智能工具，个性化教学设计

人工智能工具可以为教师提供丰富的教学资源和精准的学情分析。智能辅导系统能够根据学生的学习历史和行为模式，生成个性化的学习路径和学习建议。教师可以利用这些信息，深入了解每个学生的学习特点和需求，从而设计出更符合学生个体差异的教学方案。同时，人工智能工具还可以提供多样化的教学形式，如虚拟数学实验室可以让学生更加直观地体验数学概念，增强学习的趣味性和参与度。教师要善于将这些人工智能工具与传统教学方法相结合，发挥各自的优势，提高教学的有效性。例如，在教授小学数学的“图形的面积”这一章节时，就融合了人工智能工具进行个性化教学设计。我首先利用一个智能绘图软件，让学生自己绘制不同形状的图形，并通过软件的测量功能计算出图形的面积。这个过程中，学生可以直观地感受图形面积的概念。然后，我使用了一个人工智能学情分析平台，该平台收集了学生在绘图和计算过程中的操作数据，如绘图的准确性、计算的速度和错误类型等。根据这些数据，我发现有些学生在理解三角形面积计算时存在困难。于是，我为这些学生设计了专门的辅导课程，通过更多的实例和动画演示来帮助他们理解三角形面积公式的推导过程。而对于已经掌握较好的学生，我提供了一些拓展性的任务，如探究不规则图形面积的计算方法。这样的教学设计，既满足了不同学生的学习需求，又提高了整个班级的学习效率。

（三）进行教学反思总结，优化教学流程

在每一次教学活动结束后，教师需要对教学过程进行全面的反思。这包括对教学目标的达成情况、教学方法的有效性、学生的参与度和学习效果等方面的思考。通过反思，教师可以发现教学中存在的问题和不足之处，从而有针对性地进行改进。在人工智能背景下，教师还可以借助智能教学系统提供的数据进行更深入的反思。例如，分析学生在课堂练习和作业中的错误率分布，找出学生普遍存在的知识漏洞，进而调整教学重点和难点。同时，教师之间的交流和分享也有助于拓宽反思的视野，从不同的角度审视自己的教学流程，不断优化教学过程。作为一名小学数学教师，在教授“分数的认识”这一单元后，我进行了深刻的教学反思总结。从教学目标来看，大部分学生能够理解分数的基本概念，但在分数的比较和运算方面存在一些问题。我回顾了自己的教学方法，发现在讲解分数比较大小的部分，采用的实例可能不够典型，导致部分学生理解困难。于是，我调整了教学流程，增加了一些更具直观性的实例，如用图形来表示不同的分数，然后比较图形的大小。同时，我还利用智能作业批改系统，分析了学生作业中的错误类型，发现有些学生在分数加法运算中，对分母不同的分数相加存在混淆。针对这个问题，我在后续的教学中加强了这部分内容的练习，并制作了专门的动画演示来解释运算原理。通过这样的教学反思总结和教学流程优化，学生在后续的学习中对分数的掌握情况有了明显的改善。

结语

人工智能的发展为小学数学教学带来了机遇与挑战。面对技术掌握、理念更新和资源整合等挑战，我们可以通过积极参加专业培训、融合人工智能工具和进行教学反思总结等路径提升自己的教学能力。这不仅有助于提高小学数学教学质量，更能满足学生个性化学习的需求，培养学生的数学思维和综合素养。在这个不断发展的时代，我们应积极适应变革，持续提升自己的教学能力，为小学数学教育的发展贡献力量。

参考文献

[1]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.

[2]李衡.小学数学教学中人工智能技术应用探究[J].基础教育论坛，2024，（10）：63-65.

[3]代秀玲.人工智能时代小学数学智慧教育模式研究[J].江西教育，2024，（11）：64-65.