AI賦能下數學教育智能化發展方向

古瑋玲

摘要：隨著AI智能的時代發展，其所帶來的變革導致以往的教學模式已不能完全適應新形勢下的教學要求，在小學數學教學中引入AI賦能技術成為了當前教學的趨勢。2017年7月，國務院一號文件正式印發《新一代人工智能發展規劃》，明確提出各學校今年要加快建設一門學校人工智能技術教育重點學科，在小學六年教育階段必須至少設置一門與人工智能技術教育學科相關的必修課程。人工智能將傳統教學模式變為大數據分析以及利用人工智能技術輔助的以學生自主為學習中心的學生個性化自主學習，能夠為每個學生自主提供一種個性化自主學習活動內容與方法，從而充分激發廣大學生自主學習探索的欲望。因此，數學教育向智能化發展是不可逆轉的時代趨勢。如何使數學這門課程向智能化發展特別是對于小學數學等基礎引導性學科的發展將成為教育工作者必須考慮的重要問題。

關鍵詞：教育智能化、小學數學教育、人工智能

一、引言

人類已經開始逐漸步入人工智能的新發展時代，人工智能對于教育的幫助也將悄悄開始走向新的天地，開展全面的人工智能輔助學習工作對于基礎教育的發展與引導人才的培育是關鍵且緊迫的。在課堂教學過程中，教師工作者應當摒棄傳統的課堂理念以人工智能輔助進行的沉浸式課堂教育效率是更高的。在課堂教育中尤其是小學教育，小學生對于新知識的認同與接受相較于成人會更為容易，所以我們應當將課程內容情境化，以小組合作的方式展開教學，并進行小組交流。與此同時老師們將自己的創意想法結合AI，使得教學模式與模型更為完善與全面，這對提高小學生的發散思維與數學能力是很有幫助的。人工智能在深度學習方面的發展日益改變著人們的生活，甚至教育事業更離不開它的幫助，因此，作為中國基礎教育中不可或缺的數學教育，其向智能化方向發展迫在眉睫。

二、人工智能與數學和教育的關系

“數學是科學的女王”，學習人工智能的科學本質首先是學習數學。數學家莫漢德曾寫道：“數學是人類的一種行為。人類創造了它，并將其應用于測量、舞蹈、音樂等領域，”然而，數學的不斷發展始終是推動人工智能不斷發展的重要基礎。數學的不斷發展直接促進了人工知識、智能和技能的不斷發展。所以，可以說AI與數學是相輔相成的因此對于小學生的數學啟蒙教育而言，首先要讓他們能夠了解到人工智能對與數學的關聯培養他們的興趣。而對教師而言人工智能對于教學也有莫大的裨益;例如，在教授三年級下冊《電影院》應用題的解法上，傳統的教學往往會忽略一些別樣的解法，而小學生所處的年齡恰恰是聯想能力最為出色的時間段，使用AI技術與數據庫分析能讓更多的解法展現在他們的眼前，這不僅開拓了他們的視野同時也能讓小學生能夠找到更適合他們的思考方式而不是純粹的生搬硬套。

三、如何促進數學教育智能化發展

（一）改變數學課程目標

數學對于時代的進步，科學的發展所起到至關重要的作用。因數學的重要性，數學教育應該面向這個智能化的時代，在此期間我們仍然需要不斷探究：哪些智能知識的運用對幫助教育進步最有價值？回望近年數學課程的發展演變，從算數到數學，從單純注重的運算能力到培養數學思維能力。若只從計算方面以及對數學知識的整理匯編這些方面來看，人都是比不過AI的，但人相較于AI最優越的點在于思維的創新與思考。如今繁雜的計算可以使用機器代替，現在我們更需高度重視“智能計算思維”。如引入編程等課程等轉變學生學習數學的思維方式推動其向“智能計算思維”發展。尤其在小學而言，小學教育更應該注重培養孩子的對數學的多樣化認知，對數學問題的深層次本質思考，這對引導數學方面的學習是至關重要的。

（二）改變小學數學課堂的課堂實例

學生日常生活中最重要的學習場所就是課堂，推動數學教育智能化就必須改變傳統的教學課堂。將信息技術與課程教學深度互動融合、聚焦提高教學效能、打造智能數學課堂是我們應該關注的新方向。在日常小學的數學課程教學中需要創設一個學生智能學習環境，對每個學生的獨立自主思考、發言討論、小組交流合作、動手實驗操作、師生互動交流、練習方法鞏固等關鍵性的行為過程進行智能數據采集分析。例如，我們在小學四年級的課堂中，應該根據接受層面的年齡段來改變教學策略，此時四年級的數學課堂已不是之前只學習加減乘除之類的數學公式，而是解決一些生活的實際問題。這種情況下的AI賦能極大地吸引學生學習的興趣，還能有效提高課堂效率。

（三）數學教育資源的合理利用

引入社會優質資源助推數學教育向智能化發展。其一，提高教師信息素質，數學教師應當加強對計算機信息技術的學習，掌握最新的信息化教學技術，確保能夠在課堂中靈活地運用各種智能化教學設備，組織學生開展高效學習。同時學校應當加強對教師隊伍的教育培訓工作，定期組織教師開展計算機信息技術學習，將最新的信息化教學技術傳授給教師，以此來提升教師的信息素養。其二，升級教育設備，引入智能設施。學校應建立信息技術平臺。

（四）改變家長對人工智能的看法

人工智能是一把雙刃劍，對我們的生活有利有弊。其一，人工智能技術作為現代科技技術創新中的產物，在不斷促進現代人類經濟社會持續進步、經濟社會建設和不斷提升現代人們長期生活品質水平等各個方面都將起到越來越重要的推動作用。但對于AI賦能教育的了解缺乏，讓很多家長憂心忡忡——他們擔心過早的接觸人工智能教育是否等于拔苗助長。因此，必須要幫助家長正確了解AI智能對于教育的重要性，并辯證的看待科技產品的利與弊。

四、總結

綜上所述，隨著教育人工智能的不斷飛速發展，教育行業信息化正在逐漸步入新的發展時期，智能課件教育正在逐漸成為這個新發展時期的重要教育特征。為盡快跟上教育時代發展潮流，我們必須深刻正確認識基礎數學與教育人工智能的密切關系。尤其是小學數學教育作為之后數學教育的基礎與引導AI智能對教育優質化與集中化的幫助更為明顯。同時更要從數學人才培養標準規格，教育教學信息化體系建設，課程與教學改革，教學活動方式創新，教師人才專業化培養發展等五個方面認真謀劃可行教育策略，按照統一統籌協調，多項措施并舉的工作原則，推進我國數學基礎教育向人工智能化方向發展。.