科技助力，高效教學
——淺析人工智能和小學數學教學的深度融合

袁小開

（習水縣第二小學，貴州 遵義 564600）

一、新課標背景下，小學數學教學的基本要求

（一）以學生發展為本

新課標背景下，小學數學教學更加重視小學生在教學中的主體性，關注小學生的進步和發展。教師需要圍繞學生的認知特點和成長規律，轉變教學理念，優化自身的教學方式，喚醒小學生對數學學科的情趣，為學生注入學習動力，讓每個學生在課堂教學中均能獲得應有的收獲，使小學生成為數學教學中的真正主人，遵循“以生為本”的基本原則展開小學數學教學，從而促進小學生全面、可持續發展。

（二）關注教與學的統一

小學數學教學中，教師是知識預設的主體，而小學生則是知識生成的主體。新課標背景下，在強調小學生為課堂教學主體的同時，也對教師在教學中的角色進行了準確的定位，需要教師在教學中發揮自身引導和指導作用，實現教與學兩者辯證統一，這樣才能讓小學數學變成動態課堂，進而改變以往的知識灌輸的教學模式，讓數學教學互動性更強。

（三）強調教學生態的平衡

小學數學課堂教學是一個較為完善的生態體系，其中不僅包含了教學內容、方式、手段等，也涵蓋了教師和學生等多用因素，在教學生態中，每個因子相互作用，呈現出動態組合方式。新課標背景下，只有讓教學生態處于和諧平衡狀態，才能讓數學教學效率更加高效，讓學生能夠在學習中收益最大化，從而促進學生全面發展。

二、小學數學融入人工智能的優勢

在人工智能背景下，小學數學教學改變了傳統的教學模式，利用大數據技術、物聯網技術等進行了小學數學課堂改革。人工智能的教學模式激發了學生學習數學的興趣，改變了傳統小學數學教學模式中的弊端。

（一）加強實踐，提高學生學習積極性

在人工智能的幫助下，學生需要了解人工智能課程與數學課程之間的聯系，教師在整個過程中需要關注課程內容，適當地進行實踐，讓學生可以了解到人工智能課程的內容。由此可以大大提高學生的實踐能力，同時對學生進行個性化培養。人工智能課程的應用，可以讓學生了解到科技的進步，讓學生可以進行程序設計與少兒編程，保證學生可以積極的思考，激發學生的思維。

（二）實現與教師之間的交流

學生在進行人工智能課程的學習時，會遇到大量的問題，在研究過程中學生會積極地與教師進行交流，增強教師與學生之間的溝通。而數學知識與人工智能課程的結合，可以更加有效地將學生吸引到課堂中來，學生會產生大量的疑問，從而提高學生對知識的深入了解。教師對學生疑問的解答，更加明確的幫助學生進行了知識的學習，也讓學生更加適應探究活動，為后期更加復雜的知識學習奠定基礎。

（三）培養學生的數學核心素養

在人工智能不斷推進的背景下，進行人工智能技術的教學，改變傳統教育的同時，也改善了人工智能技術教育的劣勢。由此在進行小學數學教學時，線上教學可以讓學生了解相關的案例，對學生進行素質的培養，保證學生在學習之后可以對數學進行更加深入地了解。在傳統的教學中，忽略了學生之間的差異性。人工智能技術可以有效地促進學生的全面發展，學生可以在線下對于自己學習薄弱的地方進行課程回顧，滿足了學生之間的差異性。人工智能技術通過教學情境的建設，展現教學目標的同時將單一、嚴格定義的主題知識點進行展現，達到了學生學習目的。利用人工智能技術進行教學，需要掌握視頻教學特點，充分發揮其作用。人工智能技術具備海量的教學資源，學生能夠自主選擇學習資源，是促進學生個性化學習的重要途徑，也是促進數學教育公平的重要手段。人工智能技術教學的改變有效地培養了學生的綜合素質，同時對學生自我能力的發展提供了有效地幫助。

三、人工智能在小學數學中的應用現狀

（一）沒有發揮人工智能的作用

隨著時代的不斷發展，大多數小學都配備了相關的人工智能設備，從而幫助學生更好地進行學習。然而當前還有部分學生沒有充分發揮人工智能的作用，依然還是按照傳統的教學模式，使得小學對于數學的學習興趣不高。由于大多數小學生沒有扎實的數學基礎，很多學生在教學過程中沒有真正把精力放在學習上。

（二）人工智能教育存在形式化

人工智能教學方法是直觀的、互動的、有效的，但由于很多教師盲目使用人工智能，只根據教育的要求進行人工智能教學。還有的教師為了在課件制作中追求出色的特效，不僅沒有對課本的合理理解，而且很多講課內容與課程之間缺乏聯系，也很難營造良好的課堂氛圍。這就使得很多應用人工智能的教學過程看似有效，但實際教育效果并不理想，沒有真正發揮人工智能教育的價值。此外，在我國小學數學的教學中，仍存在因過度依賴課件而導致師生交流不充分的情況。這就需要實際運用人工智能的輔助教學作用，來塑造新的教育環境，更好地支持開放和優質的課程，提高學生的學習主動性[2]。

（三）學生參與度不夠

在應用人工智能進行課堂教學活動設計時，需要注重學生的課堂參與度。而傳統的教學方式并不能讓學生了解到數學知識的應用，也讓學生對枯燥的知識產生了抵制心理，教師在教學時缺乏對課堂設計的重視，導致整個教學過程缺乏拓展延伸，僅僅講解解題技巧并不能讓學生與教師之間的交流增加。另外，教師設計的課堂與生活化等聯系不大，學生參與其中但是參與的效果并不明顯。由此，在小學數學的教學中，缺乏互動的課堂并不能對學生進行思維的培養。在進行教學時，學生參與度不足導致整體課堂氛圍不足，從而也影響了整體教學效率，知道學生學習積極性不高。

（四）情感教學不足

在目前的小學數學教學中，人工智能的應用并不能對學生進行情感教學，很多老師沒有把握好數學教學的特點，導致整個情感教育的設置不符合當下學生的心理特點以及年齡，影響了學生對情感的體驗。同時，很多老師在進行情感教育時對人工智能優勢認知不足，缺乏專業的培訓，導致學生在數學的學習過程中體會不到生活理念與情感引入。不僅如此，部分老師在情感教學時，沒有讓學生自己去體驗數學學習中的情感內涵，而是通過灌輸的形式進行教學，讓學生直接去死記硬背一些知識，讓學生認為數學知識僅僅是冰冷的符號，將數學與生活不能聯系在一起，從而導致學生的學習過于被動和模式化，不利于學生的個性化發展。除此以外，在數學教學中融入情感教育的效果不明顯，人工智能的應用中的教學沒有留給他們足夠思考和學習的時間，不利于學生數學的核心素養的培養，嚴重阻礙了學生的學習。

四、人工智能技術與小學數學課堂的結合

（一）轉變知識呈現方式

由于不同知識的特點不同，學生在學習過程中遇到的主要問題和學習態度也有差異。在學習小學數學時，學生很容易會因為知識本身難度較大而出現理解方面的問題，在呈現具體的知識時，教師要立足于學生的實際情況，不再將文字性內容作為知識呈現的唯一的方式，還要加入適當的人工智能軟件來幫助學生解決數學問題。例如，教師在課前任務布置時，教師可以結合智能音響，讓學生在預習時可以對音響進行提問。在《角的初步認知中》，學生詢問音響，什么是角？音響回答：在結合雪中，角是由兩條有公共端點的射線組成的幾何對象。這兩條射線是角的邊。他們的公共端點是角的頂點。由此，不僅可以激發學生的問題意識，同時可以讓學生對數學知識進行快速的理解。

（二）豐富教學形式

教師所設計的教學方式是教學的主要內容，也是影響學生學習質量的重要因素。在設計小學數學這部分知識教學形式時，教師要立足于學生的學習特點，采用生活化的教學理念，從學生本身的學習情況出發，使教學形式更加多樣化，讓學生具備較強的學習熱情。階段學生能力有所提升，學習需求也有所轉變，教師應當轉變教學形式，不再以傳統的教學模式為主，而是讓學生主動學習，主動參與。例如，在6-10 的數字教學時，教師首先構建一個情境，讓智能教學軟件充當本節的“主講人”，并且將“主講人”的聲音類別設置為童聲，讓學生們在“同齡人”的知識講解中理解鞏固學習內容。并且此款教學軟件還具有智能問答功能，可以回答學生們的大部分問題。比如一個學生問到“下午三點15分是什么時間？”“主講人”則回答道：“下午三點15 分按照國際二十四小時制是15 點15 分。”學生們聽了回答都認為十分神奇，學習興趣和注意力達到了前所未有的集中。

（三）抽象知識生活化

由于數學知識具有較高的概括性與總結性，對于學生來說，初次接觸數學知識很容易會出現理解方面的問題，很多抽象內容也容易對學生的學習造成障礙。因此，教師可以充分借助生活化教學理念，化抽象知識變為生活化，教師都可以在課前備課的過程中搜集數學知識與生活相關的具體內容，在課堂知識講解時輔助口頭講解。教師可以在設計教學過程時加入具體的圖片及情境，讓學生認識到教材中所描繪的具體情境，以實物的形式展示出來。對于學生來說這種方式具有較高的具體性，能夠化抽象的情感描寫為具體。利用生活化展示這一內容也可以增進學生的學習熱情，使他們了解到數學學習的樂趣，并將數學知識與之后所學習到的矛盾數學關系相結合。例如，在課堂中進行實踐任務的布置，讓學生觀察生活中的圖形，根據所學的知識將圖形進行分類。在學習圓錐、圓柱的體積時，教師通過學生的分類，進行圓柱、圓錐的材料選擇，然后通過對圓柱形的杯子灌滿水，并對杯子進行三等分的劃分，然后再倒入圓錐的容器中，讓學生觀察水的刻度，從而了解圓錐與圓柱之間的關系。最后，通過人工智能軟件，讓學生可以對所學知識進行鞏固，對所學知識進行總結，從而實現學習能力的提升。

（四）情境建設

在課堂教學環節中，教師可以先把課本上已存的基礎知識點復制到課件中，在課堂展示中，能很大部分提高課堂效率，深入淺出，只需要講解重難點知識即可，并用在課堂抽查提問的方式來檢驗學生的預習情況。其次，為更好地達到人工智能技術背景下教學改革的效果，教師可以根據學生的具體情況進行學習小組的劃分，利用人工智能技術進行合作場景的創設，讓學生在合作過程中互幫互助。整個過程中人工智能技術輔助學生進行自我探究，增大學生的交流和學習互動空間，對思維和知識的實際應用進行重點訓練。例如：在百以內加減法教學中，教師在預設階段結合小學生的認知特點對教學進行了精心設計，小學二年級學生具有較強的好奇心，對數學游戲具有濃厚的興趣。教師在“百以內加減法”強化教學中，采用游戲化方式進行教學，利用Flash 動畫軟件設計了闖關游戲，游戲開始后，每個飛起的氣泡上面帶有一道“百以內加減法”數學題。學生只要計算正確，氣泡就會炸裂，自動個學生加分。學生在情境游戲中不僅感受到了快樂，也提高了加減法運算能力。教師在游戲化教學中充分發揮了自身的引導作用，而真正實現數學能力生成的主體則是學生個體。在“百以內加減法”強化教學中，實現了預設和生成的辯證統一，讓教與學達到平衡，進而提高了教學有效性。

五、結語

綜上所述，不管是在數學課堂之中，還是于平日生活之中，對學生進行能力教學都至關重要。尤其是現階段小學階段教育體系之中的利用人工智能技術教學來實現小學生數學知識的教學以及學習能力的提升是數學教學必不可少的重要組成部分，它關乎學生能力培養的效果，因此，小學數學教師應該積極實踐，從自身入手，以身作則，積極創新，使用人工智能進行教學設計，并采取合適方法提高有效教學，與拓展同學們的思維，為學生今后發展打下堅實的基礎。