人工智能技术与小学数学教学深度融合策略探讨

引言：

随着人工智能技术的飞速发展，随着深度学习和核心素养在教育领域的普及，人工智能在教育领域的应用和融合已经成为学者们的研究热点。数学是一门发展思维的学科，它是物理学和化学等学科的基础。数学在人类社会发展过程中有着无可替代的地位，是学习、研究现代科技不可或缺的基础工具。作为一种高科技，人工智能离不开数学。现在的学生正处在信息技术高速发展的时代，在教育教学中应用新技术和新理念，可以激发学生的学习兴趣。

一、人工智能技术在小学数学教学中的应用价值

（一）教学形式的优化及学生学习方向的变革

将人工智能技术引入到小学数学课堂中，能够促进教学方式的转变，有助于教师简化教学思路，对教学资源进行梳理，使课前备课、课中讲学以及课后作业的设计和检查都能更好地进行，从而极大地提高了教学效率和教学质量。不仅如此，通过“精准化”教学，学生的学习目的也更加明确。例如，教师可使用人工智能软件为某一单元内容制定教学计划，节省大量备课时间，集中精力调整与优化学生的学习方法[1]。

（二）能够满足学生的个性化学习需求

在运用人工智能技术进行数学教学的过程中，教师能够对数据进行分析，掌握学生在班上的学习情况，并能够根据学生的实际需要，为学生提供不同种类和难度的数学练习题。另外，基于人工智能技术的教学系统还能实现作业的自动批改，并能给教师及时地评价和信息反馈，帮助改进教学方法，对学生进行细致引导 [2]。

二、人工智能和小学数学教学深度融合的策略

（一）用于学生思维认知的转变

与传统的教学工具相比，人工智能技术的教学具有非常明显的个性化特点，它能够将知识与教材之间的差异结合起来，有针对性地对教学方法进行改造，始终以提高学生的思维能力为重点，促进学生的思维能力的转化与融合，当教师和学生一起学习《用万和亿做单位表示数》这一部分时，学生们只对 100、万以内的数字有了比较深刻的认识，而对“亿”这一数字的概念还不是很清楚，如果仅仅依靠学生的想象能力，就会导致对数学知识的学习与理解出现片面化的倾向。教师可以通过多媒体设备与教材内容相结合，制作出相应的动态图像，在翻开课本之前，让学生先通过动态的图片来思考亿的具体体量。动画短片和动态图片对学生有很强的吸引力，能使学生在较长的时间内集中精力在基础知识上。教师可以用最常见的生活用品，比如硬币、木棍等，从 10、100、1000、10000 开始，最后扩大到 1 亿，让学生们有一个客观的认识。借助人工智能技术提供的动态图片和视频，学生们可以充分地发挥自己的主观能动性，用个性化的学习资源来增强课堂上知识的学习兴趣，同时也能提高学生的数学学科综合能力和人文素养。

（二）结合学生特点做到因材施教

随着人工智能与小学数学教学的深度结合，教师们能够运用人工智能技术，对学生的特点进行综合考虑，提出相应的教学要求和学习计划。人工智能技术能够追踪学生的学习情况，并通过大数据预测学生的学习情况，为学生推荐最合适的学习内容。例如，在《圆柱与圆锥的认识》这一节课中，教师要根据学生的个性特点，对教学内容进行分层。教师可在回忆、整理和拓展教学活动中分别对知识目标进行划分，然后将与圆柱、圆锥有关的知识点录入人工智能平台，以保证学生在课余时间结合自身能力发展进行自主学习。此外，教师还可利用人工智能算法的精密化特征，对各类基础知识进行自动度量与评估，最终得到适合每个学生的学习难度。有了这个强大的数据支持，学生们就可以根据自己的需要，选择最适合自己的课程。教师可在智能学习平台上设置经验交流模块，保证学生们在知识学习的过程中可以不断地交流自己的学习经验，一起讨论遇到的各种问题，既能加深学生对基础知识的理解，又能逐步提高发现、解决问题的能力。

（三）借助人工智能，优化教学评价

在小学数学教学中，教学评价是一个非常重要的环节，采用好的评价方法，可以使教师及时掌握教学效果，从而对教学策略进行调整，为学生设计更好的教学指导计划。在传统的小学数学教学中，虽然也进行了教学评价，但是教师们通常只采用课堂提问、课后测评和期末考试等方式进行评估，这样就会暴露出很多评价局限的问题，很难获得全面、客观的评价结果。教师可以利用人工智能技术对学生进行教学评估，对学生学习过程中存在的问题进行及时诊断，并对教学进行有针对性地指导。如在教学《分数的初步认识》一节中，可采用人工智能技术对整个教学过程进行评估。首先，教师可以通过人工智能系统来评价学生在数学知识、技能、思维过程和问题解决能力等方面的成绩。教师要注重过程评价，利用人工智能技术做好学习记录和分析工作，从而更好地了解学生的学习状况。其次，根据学生实际学习情况，运用人工智能系统对学生进行有针对性地反馈与指导。在反馈和建议过程中，要及时指出学生的错误思想和学习方法，同时要给出清晰地解决问题的办法，让学生对数学概念有更深地了解，从而提高学习分数知识的能力。第三，可以采用自动化的评价工具，例如自动批改系统、在线考试系统等，这能极大地减轻教师的工作负担，让学生有更多的时间投入到教学和个人辅导中去。

结束语：

总体而言，人工智能技术和小学数学教学工作的深层融合是顺应我国教育工作信息化发展的必然趋势。小学数学教师需要在深刻理解人工智能技术以及素质教育对小学数学教学工作要求的前提下，利用人工智能技术在教学资源动态化方面的特征实现学生思维的融合转变，并综合考虑学生在个体特征方面的差异落实因材施教的根本理念。

参考文献：

[1] 姜曼 . 人工智能技术用于小学数学错题整理的应用研究 [J]. 教育进展 ,2024,14(2):1839-18443.

[2] 刘素贞 . 人工智能技术在小学数学教学中的应用与创新研究 [J]. 中国新通信 ,2024,26(17):167-169.