AI技術(shù)在小學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用探究

在大力推動(dòng)教育數(shù)字化發(fā)展的新時(shí)期，人工智能技術(shù)走進(jìn)教育領(lǐng)域，為小學(xué)教學(xué)改革帶來了新契機(jī)。小學(xué)作為義務(wù)教育的起點(diǎn)，教學(xué)質(zhì)量關(guān)乎學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展，將AI技術(shù)引入小學(xué)課堂，重構(gòu)教學(xué)模式，成為順應(yīng)教育改革趨勢(shì)的必然。教師作為教學(xué)設(shè)計(jì)者與實(shí)施者，應(yīng)探索AI技術(shù)在小學(xué)教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用的有效路徑。

一、AI技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)和語文跨學(xué)科融合教學(xué)中實(shí)踐應(yīng)用的意義

（一）推動(dòng)教學(xué)提質(zhì)增效

AI技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)和語文跨學(xué)科融合教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用，顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)思路，推動(dòng)小學(xué)教學(xué)走向數(shù)字化、綜合化、趣味性，對(duì)教學(xué)提質(zhì)增效具有積極的意義。具體而言，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

第一，豐富教學(xué)資源。AI以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與分析能力，打破了小學(xué)教學(xué)的學(xué)科界限與時(shí)空限制。教師可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生的認(rèn)知需求，設(shè)定檢索條件，利用AI實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的教學(xué)資源搜集、篩選與整合，而且教學(xué)資源涵蓋文字、圖片、音頻、視頻等不同形式，為小學(xué)數(shù)學(xué)和語文跨學(xué)科融合教學(xué)提供海量、多元、有效的素材支持，賦予教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施更多可能性。

第二，革新教學(xué)方法。教學(xué)方法作為教學(xué)目標(biāo)落地的載體，其選擇與運(yùn)用是否合理，直接影響教學(xué)質(zhì)量。對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)和語文跨學(xué)科融合教學(xué)而言，知識(shí)內(nèi)容更具綜合性，教學(xué)活動(dòng)更加突出主體性，對(duì)教學(xué)方法提出了更高要求。教師借助AI技術(shù)構(gòu)建智能化、交互式的教學(xué)場(chǎng)景，不僅能夠?qū)?shù)學(xué)和語文知識(shí)有機(jī)整合起來，形成結(jié)構(gòu)化的認(rèn)知脈絡(luò)，而且可以實(shí)現(xiàn)知識(shí)與思維的可視化，減緩認(rèn)知坡度，提升學(xué)生的接受度和理解層次。

（二）培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

新課標(biāo)明確了義務(wù)教育階段各學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，推動(dòng)小學(xué)教學(xué)走向素養(yǎng)立意新階段，如何培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)成為教學(xué)改革的關(guān)鍵議題。AI技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)和語文跨學(xué)科融合教學(xué)中實(shí)踐應(yīng)用，對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的綜合發(fā)展能夠起到推動(dòng)作用。

首先，深化知識(shí)理解與運(yùn)用。小學(xué)數(shù)學(xué)和語文跨學(xué)科融合教學(xué)并不是知識(shí)的隨意堆疊，而是促使學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩大學(xué)科之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，并能夠做到靈活運(yùn)用。在AI技術(shù)的支持下，教師能夠根據(jù)跨學(xué)科主題創(chuàng)設(shè)一體化的生動(dòng)學(xué)習(xí)情境，突出知識(shí)之間的邏輯關(guān)系，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)本質(zhì)的理解，實(shí)現(xiàn)融會(huì)貫通、學(xué)以致用。

其次，促進(jìn)思維能力的發(fā)展。無論是小學(xué)數(shù)學(xué)還是語文，都將思維品質(zhì)塑造置于核心素養(yǎng)的重要位置。在AI技術(shù)的支持下，突出了學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)的過程，引發(fā)疑問、推理、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造等高階思維活動(dòng)，有助于提升學(xué)生思維的靈活性與深刻性。

最后，提升自主學(xué)習(xí)能力。核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)平衡教與學(xué)的關(guān)系，要求充分尊重學(xué)生的主體地位，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。因此，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，是促進(jìn)綜合素養(yǎng)深度發(fā)展的基本前提。教師將AI技術(shù)引入小學(xué)數(shù)學(xué)和語文跨學(xué)科課堂，發(fā)揮強(qiáng)大的智能交互優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生提供廣泛的自主學(xué)習(xí)空間，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，提升自主學(xué)習(xí)能力。

二、AI技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)和語文跨學(xué)科融合教學(xué)中實(shí)踐應(yīng)用的策略

（一）AI技術(shù)助力主題設(shè)計(jì)

主題是跨學(xué)科融合教學(xué)的靈魂，是將分散、瑣碎知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來的主線。在數(shù)學(xué)和語文跨學(xué)科融合教學(xué)過程中，確定教學(xué)主題應(yīng)作為第一步。主題的選擇應(yīng)充分考慮學(xué)生的興趣、需求以及教學(xué)目標(biāo)定位，突出數(shù)學(xué)與語文兩個(gè)學(xué)科的特性與內(nèi)在關(guān)聯(lián)，這就需要教師做好學(xué)情分析，研讀課標(biāo)與教材，找到確定主題的切入點(diǎn)。因此，教師利用AI技術(shù)完成數(shù)據(jù)分析，生成主題設(shè)計(jì)靈感。

首先，利用AI分析學(xué)情，明確主題定位。教師通過課堂觀察、課后作業(yè)、能力測(cè)驗(yàn)等渠道收集學(xué)生在數(shù)學(xué)和語文兩個(gè)學(xué)科中的實(shí)際表現(xiàn)，并將收集到的數(shù)據(jù)或信息輸入AI軟件，利用其強(qiáng)大的分析功能明確學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)理解、思維方式、學(xué)習(xí)方法與習(xí)慣等方面的基本情況，精準(zhǔn)定位學(xué)生的主體需求，明確主題定位。例如，在學(xué)習(xí)“分?jǐn)?shù)加減法\"章節(jié)時(shí)，會(huì)遇到各種應(yīng)用題，部分學(xué)生存在閱讀理解能力短板，難以準(zhǔn)確提煉關(guān)鍵的數(shù)量關(guān)系，文字?jǐn)⑹雠c數(shù)學(xué)表達(dá)式的轉(zhuǎn)換存在困難。針對(duì)這一學(xué)情現(xiàn)狀，教師可以設(shè)計(jì)“分?jǐn)?shù)應(yīng)用題中的閱讀理解\"跨學(xué)科融合教學(xué)主題。

其次，利用AI創(chuàng)意生成，拓展設(shè)計(jì)思路。在明確主題之后，教師分析跨學(xué)科主題教學(xué)的目標(biāo)以及核心知識(shí)內(nèi)容，以此為依據(jù)利用生成式AI設(shè)計(jì)具體的教學(xué)思路。以“分?jǐn)?shù)應(yīng)用題中的閱讀理解”主題跨學(xué)科教學(xué)為例，設(shè)定“發(fā)現(xiàn)問題一探究方法一實(shí)踐應(yīng)用”的主線，利用AI將跨學(xué)科主題分解為三大教學(xué)環(huán)節(jié)，分別為創(chuàng)設(shè)情境引出核心問題，解讀文本提煉閱讀理解技巧，例題拓展實(shí)踐。由此形成以數(shù)學(xué)問題引出語文知識(shí)，以語文知識(shí)解決數(shù)學(xué)問題的互融教學(xué)思路。

最后，利用AI模擬推演，評(píng)估是否可行。在搭建跨學(xué)科教學(xué)基本框架之后，教師利用AI推演各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施場(chǎng)景，評(píng)估教學(xué)設(shè)計(jì)是否合理、可行。以“分?jǐn)?shù)應(yīng)用題中的閱讀理解”主題跨學(xué)科教學(xué)為例，教師通過

AI預(yù)設(shè)教學(xué)流程，結(jié)合學(xué)生的興趣和認(rèn)知特點(diǎn)，模擬學(xué)生在不同教學(xué)環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)，以此為依據(jù)合理推測(cè)跨學(xué)科主題教學(xué)實(shí)施的要點(diǎn)與難點(diǎn)，評(píng)估學(xué)生的接受度與參與度，并做出合理的調(diào)整。

（二）AI技術(shù)助力資源整合

資源整合是關(guān)乎教學(xué)活動(dòng)走向與質(zhì)量的關(guān)鍵所在，在日趨開放的教育形勢(shì)下，為跨學(xué)科融合教學(xué)的實(shí)施提供了海量的資源，但是并非所有的資源都符合小學(xué)生的認(rèn)知需求，加強(qiáng)資源甄選與整合至關(guān)重要。AI的數(shù)據(jù)處理與分析功能，在資源整合方面展現(xiàn)出鮮明的優(yōu)勢(shì)，不僅能夠減少教師的工作量，提高教學(xué)設(shè)計(jì)效率，而且能夠提升資源的準(zhǔn)確性與適配性。以“小說中的數(shù)學(xué)冒險(xiǎn)\"為主題的跨學(xué)科教學(xué)為例，教師根據(jù)主題的設(shè)計(jì)意圖以及教學(xué)目標(biāo)，利用AI完成教學(xué)資源的搜集與整合。

首先，分析教學(xué)目標(biāo)，明確資源整合依據(jù)。本跨學(xué)科主題的設(shè)計(jì)意圖在于將小學(xué)語文的小說閱讀與數(shù)學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)以數(shù)解文、以文載數(shù)，促使學(xué)生通過跨學(xué)科學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)語文和數(shù)學(xué)知識(shí)的聯(lián)系，形成更為開放的學(xué)習(xí)觀念。教學(xué)內(nèi)容圍繞小學(xué)語文的《橋》講讀課文以及小學(xué)數(shù)學(xué)時(shí)間與速度估算、問題優(yōu)化、幾何圖形特性、統(tǒng)計(jì)等知識(shí)。教學(xué)目標(biāo)為引導(dǎo)學(xué)生以數(shù)學(xué)知識(shí)作為分析工具，解讀小說中文本與內(nèi)涵，初步培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科視角，提升學(xué)生的閱讀理解能力、溝通表達(dá)能力以及觀察、分析、解決綜合問題的能力。

其次，發(fā)揮AI技術(shù)優(yōu)勢(shì)，完成資源整合。教師利用AI分析目標(biāo)定位，提取數(shù)學(xué)和語文知識(shí)的關(guān)聯(lián)點(diǎn)，如路程、速度和時(shí)間知識(shí)與《橋》中村民逃生緊迫性理解點(diǎn)的關(guān)聯(lián)；又如老支書指揮有序過橋與數(shù)學(xué)中優(yōu)化問題模塊存在聯(lián)系等等，并以此為中心完成資源的搜集、分析、篩選與整合，并生成可視化的資源分析圖表，為教師的合理應(yīng)用提供參考。

（三）AI技術(shù)助力課堂探究

課堂探究是小學(xué)語文和數(shù)學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，也是發(fā)揮AI教學(xué)價(jià)值的重要載體。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)上需要考慮教學(xué)目標(biāo)、重難點(diǎn)以及學(xué)生的興趣、認(rèn)知基礎(chǔ)以及可挖掘潛能等因素，將AI技術(shù)有機(jī)融合各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，攻克教學(xué)難點(diǎn)，豐富學(xué)生學(xué)習(xí)過程體驗(yàn)，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。以“圓的多樣美”為主題的跨學(xué)科融合教學(xué)為例，將六年級(jí)的古詩詞《十五夜望月》和數(shù)學(xué)圓的知識(shí)相融合，教學(xué)為促使學(xué)生理解“圓\"的意象，體會(huì)古詩詞中的韻律美和意境美；掌握?qǐng)A的基本性質(zhì)，探究圓在自然與文化中的美學(xué)價(jià)值，提升聯(lián)想能力與創(chuàng)造能力。教師利用AI優(yōu)化導(dǎo)入、互動(dòng)、探究、總結(jié)等教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，營造沉浸式、趣味化的學(xué)習(xí)氛圍，實(shí)現(xiàn)激趣引學(xué)。

首先，利用AI創(chuàng)設(shè)情境，切入跨學(xué)科主題。教師利用生成式AI技術(shù)將《十五夜望月》詩詞內(nèi)容制作成動(dòng)畫視頻，學(xué)生觀看并朗讀古詩詞內(nèi)容，相互交流理解與感受。借助情境喚醒學(xué)生的自我感知。在此基礎(chǔ)上，教師讓學(xué)生利用圖像識(shí)別技術(shù)圈注出視頻中有關(guān)圓的元素，如月亮、露珠、石凳等等，引出跨學(xué)科探究主題。

其次，利用AI布置任務(wù)，組織合作探究。在學(xué)生進(jìn)入主題語境之后，教師布置導(dǎo)學(xué)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在AI的輔助下完成合作探究，讓學(xué)生在觀察、分析與交流中認(rèn)識(shí)圓，能夠從理性和感性兩個(gè)角度分析圓。具體任務(wù)如下：一是利用AI情感分析工具掃描《十五夜望月》的文本內(nèi)容，提取關(guān)于“圓\"的詞句，把握全詩的主要內(nèi)容，并分析其情感內(nèi)涵。二是利用AI搜集有“圓\"的傳統(tǒng)文化，并總結(jié)分析圓的象征意義和文化價(jià)值。三是觀看AI生成的“圓\"相關(guān)知識(shí)動(dòng)態(tài)解構(gòu)，理解圓心、半徑、直徑、圓周率等知識(shí)。四是借助AI對(duì)比幾何中的圓、生活中的圓以及文學(xué)中的圓，說一說你發(fā)現(xiàn)了圓的哪些美好之處。

最后，利用AI總結(jié)與評(píng)價(jià)，深化知識(shí)理解。在學(xué)生完成合作探究之后，教師利用AI生成智能思維導(dǎo)圖，梳理本次跨學(xué)科學(xué)習(xí)的知識(shí)脈絡(luò)，呈現(xiàn)數(shù)學(xué)和語文知識(shí)的邏輯關(guān)系，輔助學(xué)生將瑣碎的知識(shí)串聯(lián)起來，生成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。此外，教師借助AI監(jiān)測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)過程，評(píng)估學(xué)習(xí)成果，并給出針對(duì)性的指導(dǎo)建議，讓學(xué)生依據(jù)報(bào)告提示進(jìn)行自我反思，優(yōu)化學(xué)習(xí)方法，調(diào)整學(xué)習(xí)方向。

（四）AI技術(shù)助力課后拓展

小學(xué)數(shù)學(xué)和語文跨學(xué)科融合是一項(xiàng)綜合性、挑戰(zhàn)性的教學(xué)模式，知識(shí)內(nèi)容更加系統(tǒng)，學(xué)習(xí)活動(dòng)更加深刻，學(xué)生單純依靠課堂有限的時(shí)間難以完全掌握主題內(nèi)容，促成了課內(nèi)與課外的聯(lián)動(dòng)至關(guān)重要。AI以其靈活性、針對(duì)性、多樣性的特點(diǎn)，能夠?yàn)檎n后拓展活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施提供更多可能性。因此，教師充分發(fā)揮AI技術(shù)優(yōu)勢(shì)，打破以練習(xí)為主的課后拓展方式，推動(dòng)課后活動(dòng)走向有趣、有序、有效。以“用數(shù)據(jù)支持行動(dòng)：校園環(huán)保倡議書的設(shè)計(jì)與制作\"為主題的跨學(xué)科融合教學(xué)，本次教學(xué)不僅將“學(xué)寫倡議書”寫作與數(shù)學(xué)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)相關(guān)知識(shí)融為一體，而且強(qiáng)化了學(xué)科知識(shí)與生活的聯(lián)系。教學(xué)實(shí)施的重難點(diǎn)在于讓學(xué)生掌握倡議書的格式和寫作方法，能夠用具體數(shù)據(jù)和事實(shí)增強(qiáng)倡議書的說服力。教師通過打破跨學(xué)科學(xué)習(xí)時(shí)空限制，將生活場(chǎng)景轉(zhuǎn)化為第二課堂，引導(dǎo)學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題與解決問題的過程中獲取知識(shí)與能力。

首先，實(shí)地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)問題。教師讓學(xué)生以小組為單位，調(diào)查校園內(nèi)的環(huán)境保護(hù)問題，要求學(xué)生通過商討明確調(diào)查的目的、方向、方法以及時(shí)間，做好詳細(xì)的規(guī)劃，保證調(diào)查活動(dòng)的有序高效落實(shí)。并用統(tǒng)計(jì)圖表記錄、整理調(diào)查到的數(shù)據(jù)，收集倡議書的寫作依據(jù)。

其次，AI賦能，分析問題。各小組利用AI完成對(duì)收集信息的處理與分析，得出精細(xì)化的數(shù)據(jù)，如每天的垃圾制造量、紙張的平均使用數(shù)量、水電的消耗等等，將AI的分析結(jié)果用圖表的方式進(jìn)行統(tǒng)整，并分析校園環(huán)境保護(hù)的問題所在，確定倡議書的寫作主題。在基礎(chǔ)上，學(xué)生將自主搭建的寫作框架輸入AI，并根據(jù)寫作難點(diǎn)進(jìn)行提問，如怎樣通過數(shù)據(jù)增強(qiáng)倡議書的說服力等等，拓展寫作思路，形成寫作大綱，完成創(chuàng)意寫作。

最后，輔助行動(dòng)，解決問題。在學(xué)生完成倡議書的寫作之后，教師利用AI完成評(píng)改，檢查字詞運(yùn)用、語法表達(dá)、邏輯結(jié)構(gòu)等要素，并生成詳細(xì)的評(píng)改報(bào)告，輔助學(xué)生優(yōu)化倡議書內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，教師讓學(xué)生將寫作內(nèi)容付諸行動(dòng)，通過廣播站、網(wǎng)站、演講等方式提倡校園環(huán)境保護(hù)，讓更多的學(xué)生自覺參與到環(huán)境保護(hù)中來，真正實(shí)現(xiàn)知識(shí)的學(xué)以致用，解決實(shí)際的生活問題。

三、結(jié)語

在大力推動(dòng)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新時(shí)期，AI技術(shù)走進(jìn)小學(xué)課堂成為大勢(shì)所趨，如何充分發(fā)揮AI優(yōu)勢(shì)，為教學(xué)賦能成為教師亟待深人探討的關(guān)鍵問題。跨學(xué)科融合教學(xué)作為教學(xué)創(chuàng)新的重要方向，應(yīng)作為AI技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐探究的重要板塊，這需要教師突破經(jīng)驗(yàn)主義的束縛，從實(shí)際學(xué)情與教情出發(fā)，探尋AI技術(shù)與跨學(xué)科教學(xué)相融合的有效路徑。

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