芻議人工智能時代小學數學素養的培養

胡雪平

摘 要：科技的發展帶動了教育的深層次改革，人工智能的運用給小學數學帶來了全方位的優化，可以實現智能計算、智能分析，提升小學生的數學綜合素養。那么，如何更好地將人工智能融入數學課堂，使數學教學跟上時代節奏呢？小學數學教師要突破傳統觀念的束縛，深入學習人工智能，創新數學教學策略，遵循教育規律和人才成長規律，激發小學生的學習興趣，真正實現高效的數學課堂，促進小學生全面可持續發展。

關鍵詞：小學數學;人工智能;數學素養;數學資源

中圖分類號：G62? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2021）23-0123-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.23.061

人工智能技術的飛速發展，使小學數學發生了重大的變革，學習數學變得更加簡單和方便，無論是學習環境、教學內容，還是課堂結構、運用模式，都與傳統教學有著本質的區別，有利于小學生的個性化發展。義務教育階段數學課程標準提出：數學課程的呈現需要體現層次性和多樣性，注重課程內容與信息技術的融合，開發豐富的數學資源，使學生獲得基本的數學活動經驗，培養創新能力。因此，小學數學教師應該高度重視人工智能技術，做到線上和線下教育的融合，為小學生提供多重教育服務，解決小學生對數學的畏難情緒，使師生的互動方式更加多樣，邁向數學教師與人工智能協作的未來教育時代。我結合實際教學經驗，探討數學教學與人工智能融合的意義以及數學課堂運用人工智能的誤區，再闡述人工智能時代培養數學素養的策略。

一、數學教學與人工智能融合的意義

（一）改變學習方式，激發深層學習

人工智能與教育的碰撞，為小學生提供了定制化的學習內容和方法，徹底摒棄了傳統、落后的學習方式，改變了多媒體教學中師生互動不足的現象，有利于激發小學生深層次學習的欲望。目前，人機交互、語音識別、圖像識別等人工智能已經在小學校園里遍地開花。小學生非常喜歡這種教育方式，既滿足了小學生的好奇心和求知欲，又凸顯了學生的主體地位。在一些農村學校，受到地域和師資的限制，教育水平提升困難，小學生學習積極性不高，而人工智能將優質的教育資源發布到網上，農村學校和城市學校都可以獲得同樣的資源，不斷提高小學生的自主學習能力。人工智能不僅有海量的教育資源，還可以實現在線搜索問題，極大地優化了小學生的認知結構和邏輯思維，使得小學生有更多的時間和精力去鉆研數學，提高創造力。

（二）提高教學效率，注重個性培養

傳統的數學課堂中，教師要書寫大量的板書，不僅浪費了寶貴的課堂時間，還會給學生造成學習壓力;很多學生只是記住了板書的內容，但是實際應用時卻找不到方向，數學成績不理想。而人工智能將教師從機械性和重復性的工作中解放出來，節省了教學時間成本，提高了批改作業和試卷的效率，便于對小學生做出針對性的指導，開拓小學生的視野。人工智能有利于小學生的個性培養，小學生根據自己的需求選擇學習內容，每次遇到難題的時候都可以通過人工智能技術來解決，即使面對不同水平的小學生，人工智能依舊可以做出差異化的輔導，針對小學生的薄弱環節，為小學生提出鞏固提高的方案。小學數學教師利用人機交互功能開展教學活動，使得小學生的思維始終處于活躍狀態，他們在操作一體機的過程中培養了自身的學習興趣，提升了自己的綜合素養。

二、小學數學課堂運用人工智能的誤區

（一）難以擺脫傳統，出現抵觸情緒

隨著教學改革的深入和教育理念的創新，將人工智能運用到小學數學教學中是一種新趨勢。但在實際教學中，很多教師受傳統觀念影響較深，難以擺脫過去的教學模式，仍以黑板講授教學為主，對人工智能的運用較少。另外，很多教師對人工智能認識不足，認為它是抽象而不可感知的，缺乏運用人工智能的專業素養，看不到人工智能帶給教學的便利，造成教師對人工智能出現抵觸情緒，影響了人工智能的應用效果。

（二）運用過于狹隘，未形成系統化

目前人工智能在小學數學中的應用主要集中在課堂教學、測驗、考試和練習等知識性的教學環節，對提高教學效率有很大的幫助。但是人工智能的應用場景應該是多元化的，在提倡素質教育的今天，人工智能應該在學生的身心健康發展、家庭教育、繼續教育方面發揮更大的作用，不能局限于數學課堂教學。總體來說，人工智能在數學教育中的應用范圍有限，未形成系統化的、高效的應用體系，需要小學數學教師進行拓展和開發。

三、人工智能時代培養小學生數學素養的策略

（一）理論聯系實際，融合前沿教學理念

人工智能彌補了當前教育存在的種種缺陷和不足，實現了寓教于樂和因材施教，可以更好地發揮學習者的主動性，帶來高效的教學效果。人工智能改變著教師的教學方式和小學生的學習方式。教師要做到理論聯系實際，轉變傳統教育思想，實現數學教學向教育信息化邁進。以往數學課堂多沿用以前的案例，內容枯燥乏味，有些甚至脫離實際，無法調動小學生的學習積極性和主動性。這些問題一直困擾著小學生，導致他們無法提高自己的學習效率和質量。在人工智能時代，教師有了更多的選擇，要結合教學實際，不僅講授數學知識和技能，更多的是傳遞數學思想和拓寬學生視野，搭建起人工智能與課堂教學的橋梁。通過學習人工智能相關技術，小學數學教師可以幫助學生對數學理論進行形象化的認知，改變單向學習的弊端，實現在線學習和面對面學習，使學生用更少的精力去獲得更多的知識，靈活應用數學知識去解決實際問題。

（二）引入競爭機制，解決教學核心問題

小學生在學習數學上存在著惰性，對所學知識不進行深入研究，下次再遇到同樣的題型時仍然需要思考很久才能作答，降低了數學解題效率。眾所周知，小學生的好奇心很強，喜歡新鮮事物，因此教師可以把握這一規律，引入人工智能，開啟課堂競爭機制，給小學生提供施展才華的機會，使其在競爭中強化數學知識的運用，鍛煉與人合作的意識，養成堅韌不拔的求知精神。教師要做好智能化備課，對數學教學的核心問題作出規劃，摸索適應新時代的教學模式，給小學生帶來學習的機遇。教師還要充分考慮小學生的個體差異，將小學生分成學習小組，實現混合式個性化教學，為每個小組設計不同的智慧教育課題，做到因材施教。小組之間既有競爭，也有合作，人工智能的設計極為巧妙，增強了班集體的活力，實現了人人參與學習過程。