以人工智能促进小学数学教学提质增效的路径分析

引言：

在当今的科技飞速发展时期，人工智能也以前所未有的方式进入到教育中来，为教育教学带来了新的突破的机会。小学数学是基础教育的基础，小学生正是处于基础知识的积累阶段，而小学数学可以锻炼学生的逻辑思维和知识结构的构建。本篇文章主要针对利用人工智能改善小学数学课堂的教学质量展开研究，希望能够打破传统教学中的瓶颈，为学生们提供更加符合自身特点的教学方式以及更好的趣味性、更高效的课堂，进而让小学数学课堂教学更好地满足新时代的要求。

一、人工智能对于小学教学的作用

（一）助力个性化学习

每个孩子在小学阶段都有各自的特点，有自己独特的学习速度、兴趣爱好和知识背景，人工智能可以让不同的人接受不一样的学习。

借助大数据分析技术，人工智能能够收集学生的课堂状态数据、作业数据、考试数据等方面的数据，绘制出学生的整体学习画像，清楚地看到学生的知识点掌握情况和喜好习惯等。

根据以上数据，可以用人工智能对学生的学习情况做出诊断，为每个学生制定相应的学习方案。对学习速度快的同学，推送一些提高性学习内容来满足他们的好奇心；对学困生可以推送一些针对性的基础练习和辅助资料去弥补他们不足的知识点。

（二）丰富教学形式与资源

在小学教学中，人工智能仿佛魔杖一般，可以变成形形色色的教学样态和教学资源。

教学形式上，人工智能突破了传统的课堂教学模式，利用虚拟现实 (VR)和增强现实 (AR) 把抽象的知识具体化，如介绍某个历史事件可让学生穿越到某个古代战场体验战争，介绍地理知识的时候可以让学生像来到不同的地理环境一样，看到不一样的山川湖泊。智能教学系统的交互性也可以开展一些互动式的教学，可以用游戏或者比赛的方式让学生参与其中，在“穿越”的过程中获得更多的知识提高学习的积极性和兴趣。

教学资源方面的人工智能汇聚了海量的优质资源，既有各种各样的课件、教案等资源，又能准确地从千万份文档中精选出相关的学习资料供教师选择，还可以自动生成以教学目标为中心的各种课程资源。人工智能可以自动生成适合当下学情的个性化智能题库，从而紧跟教学进度。

（三）提升教学评估与反馈效率

评价和反馈贯穿于小学教育教学过程的始终，是保证小学教育教学质量，促进学生发展的关键所在，人工智能是提升小学教学评价及反馈质量的有效方式之一。

传统的评价方式，教师批改作业和试题所花费的时间很多，不能够做到及时全面评价学生的作业。利用人工智能技术，能够完成快速高效的客观题批改，并在一定程度上自动评价主观题，大大地提高了工作效率，减轻了教师的负担。

不只是如此，它还可以出详细报告，在每一个知识点，将学生搞懂哪些知识，哪些知识没有掌握好，自己的强项和弱项也都会一目了然，教师就可以根据报告安排适当的教学进度，并对某些难的部分或者学生需要重点学习的部分给予针对性的讲解。

二、人工智能促进小学数学教学提质增效的具体措施

（一）智能诊断与个性化学习资源推送

在学习《图形的运动》时，教师要开展的智能诊断、个性化的学习资源推送都大有用武之地，有利于提升教学水平。

基于知识点智能诊断，人工智能可实现对学生整个学习状况的精准把握，对课堂即时答题、课后作业反馈等多种数据进行汇总，并将对学生平移、旋转、轴对称等各种概念的掌握情况进行分析，如大部分学生对图形旋转角度、方向存在错误，则可以准确找出学生最薄弱的知识点。

根据学生诊断的结果推送有针对性的学习资源。对难以理解旋转变换概念的学生，推送含图解的动画视频；围绕某点旋转一定的角度展示出一个简单图形，教师可以配合较详细的讲解帮助学生理解什么是旋转变换，对于图形画不好轴对称的学生，运用具有步骤提示的互动练习软件让学生带着问题进行练习，在学生练习时软件会及时改正学生的错误；学有余力的学生可以通过一些开拓性的资源，比如复杂的图形组合运动、现实生活中的图形运动等等，引导学生去发散思维。

（二）智能教学工具辅助课堂互动与知识呈现

在学习《面积》的过程中，教师可以采用的智能教学工具能够提升课堂的教学互动和知识呈现的效果。

智能互动白板会让课堂更互动，讲述长方形面积公式，让教师在白板上任意画两个长方形，让学生上台拖动边长，看到面积的变化。教师可以将学生分成小组，哪一小组能在规定的时间内找出更多的长方形面积值，并且准确地写出其对应的面积公式，系统会自动统计成绩，学生的竞争意识就会被唤醒，由学生直接与电脑竞赛，在这里，学生会有更多的兴趣。

虚拟实验软件让知识的呈现更加生动，在认识不规则图形的面积时，我们可以运用该软件向学生展示树叶的图片，在教学中通过“分割—拼凑”这样一个动手操作的过程将叶子转化成一个比较近似的规则图形来进行面积计算。除了上述功能以外，它还可以向学生展示面积单位从古至今的变化过程，可以让学生清楚地看到关于面积单位的知识。当然这样的智能教学工具也给《面积》一课的教学注入了无限的活力。

结束语

在小学数学教学过程中，人工智能技术得到了一定的应用。教师基于人工智能技术进行教学，可以提升对教育信息内容的应用效率，让数学教育更加模式化，为学生提供更丰富的教学活动。同时，教师也可以利用人工智能技术，对数学课程教育现状进行分析评价，规范教育资源的应用，从而创新小学数学教学模式。

参考文献：

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