AI技術支持的小學數學大單元結構化教學實踐研究

【課題項目本文為教育部師范大學基礎教育課程研究中心2024年開放課題“基于結構化思維培養的小學數學單元整體教學實踐研究\"研究成果之一，立項號：KCA2024212。

【中圖分類號】G623.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2025)11-0052-03

小學數學大單元結構化教學就是指以大單元為中心，系統化整合數學知識，建立完整知識體系的教學模式，此方法重視對知識的整合及結構化，利用制定大單元教學目標、明確教學內容、組織教學活動及評價與反饋等流程，加快學生對知識的理解與把握。實施大單元結構化教學時應用AI技術，可為教學活動開展提供更多可能性，有助于降低學生理解難度，并拓寬學生思維，使其解決問題、分析探究及總結歸納等能力得以均衡發展。還可為學生提供豐富學習材料，擴充學生知識儲備，使其靈活運用知識解決實際問題。

一、AI在小學數學大單元結構化教學中的應用價值

AI在小學數學大單元結構化教學中的應用有助于提高教學質量和效率，AI技術能夠圍繞學生學習情況和能力發展實況調整教學內容，滿足學生個性化發展需求。在小學數學大單元結構化教學中，各單元包含的知識點較多，學生獲取知識存在一定差異性，而AI技術會圍繞學生課堂表現，為其提供針對性學習材料，讓教學越發精準，有效降低學生理解難度，幫助學生更好地把握知識，使班級所有學生均可在合適的難度水平上學習，使其明顯提高學習效率。此外，有助于激發學生學習熱情，開展大單元結構化教學活動時，教師通過AI技術可為學生構建趣味性活動，促使學生全身心參與進來，加強師生和生生之間的互動頻率，讓整堂課氛圍更加輕松愉悅，還可將與知識點相關的生活場景還原出來，讓學生在良好的氛圍下獲取知識。

二、AI助力小學數學大單元結構化教學實踐策略

（一）創設結構化教學目標，調動學生主觀能動性

教學目標是教師教學和學生學習的基礎，在大單元結構化背景下設計教學目標時，教師應從宏觀角度入手分析教材內容，設計出滿足學生成長和發展需求的目標，以此為基礎選擇合適的教學方法，激發學生的學習熱情。在此過程中需要注意的是，教師制定教學自標時應重視融入核心素養培養要求及新課標提出的需求；目標設計應貼合小學生最近發展區，讓學生“跳一跳\"即可達成目標，避免對其產生學習壓力和負擔，且學習效率和綜合能力得到均衡發展；各目標之間應具有密切聯系且融會貫通，讓學生在潛移默化下獲取知識，使其感受到學習的樂趣。

以人教版小學數學六年級上冊第七單元“扇形統計圖”為例，進行大單元結構化教學目標設計之前，教師應采用AI技術中的學習算法評估分析學生知識水平，掌握學生基礎知識學習情況，實現對學生知識和能力發展水平的精準把握，以此為基礎設計針對性教學目標。具體可包括以下幾個方面：一是結合生活實例掌握扇形統計圖的含義，明確其表示部分與整體關系的方法；二是利用對扇形統計圖的分析、比較和計算，形成對發展數據分析和處理能力；三是通過對比條形統計圖、折線統計圖和扇形統計圖，探索三種統計圖的優缺點及適合應用的場景，感受統計圖在日常生活中的實用性，形成濃厚學習熱情。通過這種方式明確大單元結構化教學思路，培養學生學以致用能力，發揮AI技術的優勢。

(二)結合現實生活營造結構化教學情境，活躍課堂氛圍

情境教學法在小學數學課堂上應用頻率較高，是活躍課堂氛圍的有效方法，但情境創設形式較為多樣化，具體教學過程中，教師應結合學生興趣愛好及學習實況設計情境。學習數學知識是為了讓學生熟練運用知識解決實際問題，使其形成學以致用能力，為學生今后更好地生活打下堅實基礎，為此，開展大單元結構化教學活動時，教師可結合現實生活創設教學情境，讓學生明確數學知識在現實生活中的意義和價值，使其端正學習態度，進一步把握知識，將抽象知識內容與教學情境形成密切聯系，降低學生理解難度，強化學習效率。

以人教版小學數學四年級下冊第六單元“小數的加法和減法\"為例，活動期間教師可采用AI虛擬技術創設超市購物的情境，“超市\"中各種商品以小數形式存在，并且沒有售貨員，需要顧客結合商品金額自行付款。利用創設該情境學生可熟練掌握小數加法、減法及加減法混合運算的方法，而對于“整數加法運算律推廣到小數\"這部分內容，教師可從班級中找出例子引導學生，如：本次購物中小明和小梅都買了兩種物品，小明買了一塊橡皮和一個筆記本，計算出的結果是 0.5+3.2=3.7 （元)，小梅買了一個筆記本和一塊糖，列出的算式為 3.2+0.5=3.7 （元），其中你能發現什么規律？小強買了四種商品，計算結果為 4.7+2.8+5.3+6.2=7.5+5.3+6.2=12.8+6.2=19 （元)，小美同樣買了這四種商品，但她是這樣計算的 4.7+2.8+5.3+6.2=(4.7+5.3)+(2.8+6.2)=10+9=19 (元)，從中你有怎樣的發現？讓學生圍繞具體情境展開探究，教師還可為學生提供恰當引導，如：“整數加法都包含哪些運算律？\"使其明確整數加法運算率在小數加法中依舊使用。隨后，讓學生再次從“超市”中選購商品，驗證自身猜想是否準確，借此培養其學以致用能力。

(三)設計結構化學習任務，整合大單元內容

學習任務設計是讓學生注意力保持高度集中的有效方法，也是培養學生各方面能力的重要路徑，可幫助學生充分理解、消化、吸收和運用知識，讓學生明確單元內各知識點間存在的內在聯系，使其進一步探索出知識本質。而要想將大單元結構化學習任務設計優勢發揮出來，教師應采用循序漸進的方式，讓學生由淺入深地獲取知識，避免對學生造成學習壓力和負擔。并在其中恰當運用AI技術，激發學生探討欲望，使其通過自主合作探究的方式，掌握教材中理論知識形成過程，后續熟練運用知識解決問題，借此獲得成就感和滿足感，

以人教版小學數學三年級上冊第八單元“分數的初步認識”為例，實施結構化教學時教師可結合大單元內容設計兩個大項目，一是“理解分數‘量的含義”，并圍繞項自設計以下活動，教師可先采用AI技術展示出“分披薩”的場景，讓學生理解完整的披薩；明確幾分之一個披薩和幾分之幾個披薩如何正確表示及其讀法，讓學生充分掌握“個\"與“量\"的關系。當上述任務結束后，教師可設計任務二“認識‘率\"”，并布置以下活動，促使學生掌握單位“1”，理解分數和整數間的聯系。為此，教師可從結構化角度設計探究問題，如：(1)你能從生活中找到代表單位\"1\"的事物嗎？借助畫圖的模式將其呈現出來；(2)在圖中畫出分割線后，哪些部分能被看作單位“1\"？如何用分數來表示？當學生完成任務后，教師采用AI技術將部分學生畫出的內容以匿名的方式展現在大家眼前，讓學生從中找出錯誤部分，使其用分數展現出部分與整體間的聯系，促使學生逐步形成高階思維。

(四)提供豐富的學習資料，擴寬結構化學習空間

小學數學教材中知識有限，要想更好地培養學生學科核心素養，教師應有意識擴充教學內容，為學生提供豐富的學習資料，拓寬結構化學習空間，滿足學生個性化發展需求，借此擴寬學生知識儲備。[5為此，教師應從學生角度入手，積極采用AI技術中豐富的教學資源實施輔助教學，讓學生獲得個性化學習體驗，也可使其感受到人工智能技術在教學領域的優勢，使其后續也能熟練使用該技術進行自主學習，降低對教師的依賴。

以人教版小學數學五年級下冊第三單元“長方體和正方體\"為例，授課過程中教師應恰當使用AI技術進行大單元結構化教學。如使用AI技術展示出長方體和正方體的立體圖形，讓學生利用觀察和分析的方式歸納出長方體和正方體的概念，隨后教師將兩種立體圖形側面展開圖動態化展現在學生眼前，鼓勵學生分析展開圖中上、下、左、右、前、后六個面的長和寬分別對應長方體的什么，使其通過這種方式推導出長方體和正方體的表面積計算公式。而在教學兩種立體圖形體積計算公式時，教師可采用AI技術展現出一個 1cm³ 小正方體或由若干個 1cm³ 小正方體組成的長方體，引導學生計算出具體體積。當基礎知識講解完成后，教師將學生劃分成不同學習小組，利用AI技術為各組提供針對性練習題，結合各小組解題結果判斷其解題準確性，若出現錯誤，AI可給出詳細解題流程和解釋，幫助學生及時查缺補漏，使其達到對知識的整體把握。且教師也可通過AI技術的反饋掌握學生學習情況，為后續設計針對性活動提供重要保障，以此提高大單元結構化教學效率。

三、結語

總而言之，信息技術背景下，要求各學科教師其備靈活應用信息化教學手段的能力，積極構建智能化、數字化課堂，調動學生主觀能動性，使其學習熱情更加高漲。而將AI技術運用到小學數學大單元結構化教學活動中，即可遵循學生身心發展規律，改革教學方法，這也是培養學生學科核心素養的有效路徑。為此，后續授課時教師也應不斷探索多元化教學模式，利用AI技術教學優勢，讓學生明確各知識點間存在的密切聯系，這樣，今后運用知識解決實際問題時也能更加得心應手，避免出現知識混淆的情況，還可改善死記硬背的學習方法，使其學習效率逐步提升。

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作者簡介：

林燕(1981年8月一)，女，漢族，人，本科學歷，一級教師，研究方向：小學數學教學。