在教育数字化转型浪潮的强势冲击下,小学数学教学工作可谓“机遇与挑战”并存,面临着数学抽象知识难以理解、学生个性化需求无法得到全面满足以及实践应用落地难等现实挑战。近年来,山东省菏泽经济开发区实验小学始终立足于教学实际,积极探索人工智能与数学教学的深度融合,逐渐形成了“具象化转化、个性化适配、生活化实践”三大创新教学路径,为基层小学开展数学学科智慧教学提供了有益借鉴。 利用人工智能进行具象化转化,破解抽象知识教学难题。在新课改不断深入推进的背景下,小学数学中的数位概念、几何空间、分数小数等诸多知识点,因知识抽象性较强已成为小学生学习过程中的“拦路虎”。为此,学校充分借助人工智能技术的可视化优势,将各类较为抽象的知识转化为可操作、可感知的具象体验,让小学生在数学学习的过程中从“被动听讲”变为“主动探究”。 如在低年级“认识数位、写数”的教学过程中,学校引入AI虚拟教具系统,让学生通过平板电脑拖拽数字卡片,在“个位”“十位”“百位”的虚拟数位框内摆放数字,系统同步显示读数、写法及算理动画;教师通过“数位闯关”小游戏检测学生的学习效果——若学生混淆数位摆放,AI会弹出“十位上的数字表示几个十”此类提示,并推送针对性演示视频。再如,五年级“认识长方体”的教学中,教师借助AI三维建模工具,让学生自由拼接长方体棱长、调整长宽高参数,实时观察体积变化与棱长的关联,系统自动生成“体积=长×宽×高”的推导过程,帮助学生建立良好的空间观念。 为确保技术适配教学需求,学校组建“教师+技术人员”校本研发团队,结合教材知识点开发120余个AI互动课件,覆盖1—6年级核心内容。这些课件均遵循“操作—观察—归纳”的认知规律,既保留了数学知识的逻辑性,又通过游戏化设计提升趣味性。客观而言,这种“技术赋能认知”的做法,无须复杂设备支持,仅需要平板电脑与校本课件即可落地。 通过个性化适配,构建精准教学闭环。小学数学传统教学中“一刀切”的授课模式,已难以兼顾不同层次学生的多元化需求。学校依托AI学情分析系统,构建出“课前诊断—课中适配—课后优化”的精准教学闭环,实现“一人一策”的个性化指导。课前,教师借助AI预习平台推送有针对性的预习任务:基础薄弱的学生侧重概念理解的微课与简单习题;学有余力的学生推送拓展性思考题;系统自动采集预习数据,生成班级学情报告,明确学生的知识起点与薄弱环节。如三年级某班级在“两位数乘两位数”课程教学前,AI报告显示该班级30%的学生已掌握基础算法,但对“进位原理”理解存在不同程度的模糊情况,教师据此调整教学重点,将课堂时间集中在进位逻辑探究与易错点突破上。 课堂上,AI互动答题系统实时采集学生答题数据,生成实时学情看板。学生完成练习后,系统自动批改并标注错误类型——“计算失误”“概念混淆”或“思路偏差”;教师针对共性问题集中讲解,个性问题一对一辅导。 课后,AI系统能够根据学生课堂表现和作业完成情况生成个性化学习报告。报告包含知识点掌握图谱、错误原因分析及改进建议,并推送定制化复习资源与分层作业。教师通过后台查看报告,精准把握学生学习动态,开展针对性辅导。这种“数据驱动教学”的创新教学模式,具有极强的可操作性与推广性。 依靠生活化实践,搭建知识应用桥梁。数学知识源于生活,也服务于生活。学校利用AI技术搭建优质的生活化教学场景,让学生在解决真实问题中感受数学价值,提升实践应用能力。六年级“百分数的应用”教学中,学校引入AI虚拟商城系统,创设“校园义卖策划”的真实情境。学生分组扮演“商家”与“消费者”。商家计算商品定价、折扣力度、盈利比例,设计“满减”“打折”等促销方案;消费者对比不同方案的优惠力度,计算最优购物组合。AI系统实时核算价格并生成促销效果数据图表,由学生根据数据调整方案。同时,在创新实践过程中,学校依托AI技术开展跨学科实践活动,将小学数学与科学、美术、体育等学科进行充分融合。如“体育场地规划”活动中,学生综合运用数学测量、空间优化知识与体育规则,借助AI仿真平台设计运动场地布局,计算空间利用率与安全间距;“家庭开支统计”活动中,学生拍摄自家的水电账单、购物发票后,由AI系统自动分类统计数据,生成消费比例图表,让学生理解百分数在生活中的应用价值。这些生活化的实践活动,让数学知识真正走出了课本,走进学生日常生活,有效提升了学生的创新思维及实践能力。 教育工作者需要始终牢记,技术是手段,育人是根本。学校的实践充分表明,人工智能赋能小学数学教学,核心在于以技术破解教学痛点,而非追求技术形式的炫酷。学校的三大创新路径始终立足教学实际与学生需求,坚持“教师主导、学生主体、技术赋能”的原则,所用技术工具简便实用,实施流程清晰可操作,无须高额投入即可推广。这种创新的教学理念和方式证明:人工智能时代,只有将技术与教学规律、学生发展需求深度融合,才能真正发挥人工智能的教育价值,培养出适应新时代要求的创新型人才。
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