小學數學和傳統文化相結合的教學策略研究

DOI：10.12278/j.issn.2097-5309.2025.11.029

《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱新《課標》）中強調合理利用現代信息技術為學生提供豐富學習資源，并設計生動的教學活動，其中，大數據、人工智能等輔助工具在數學教育變革中起到關鍵作用，從根本上轉變學生學習方式，使之有效接收并內化所學。由于中華傳統文化是落實立德樹人根本任務的寶貴資源與重要抓手，所以小學數學基礎教育中，以彰顯數學本質、數學智慧為目標的傳統文化融合教學已逐漸成為必然。數學教師需要以人工智能為載體，深入探索教育與傳統文化結合的創新性策略，在營造良好課堂氛圍的基礎上，提高數學教學的現實意義。

一、小學數學與傳統文化結合的意義

1.教學激趣

新《課標》背景下，小學數學教師對日常教學模式的革新必須建立在對學生激趣和有效引導的基礎目標之上，使學生以熱情的態度學習知識、完成實踐任務。在此目標下，傳統文化以其豐富的智慧和創意的想象，成為教師教學輔助的最佳選擇，通過我國的豐富歷史遺產、人類智慧精髓融入課堂，能揭開數學學科的神秘面紗，使學生能夠有機會追尋數學知識的本質，充分發揮積極性和主動性，對數學概念追根溯源，從而生成數學學習的興趣。

2.立德樹人

立德樹人是新時期小學數學教育的根本目標之一，教師將傳統文化融人日常的數學教學活動，既能實現對文化的傳承與保護，又能提高教學的趣味性和實效性。更重要的是，這種教育方法能提高學生對傳統文化的認知度和認同感，并從先賢身上學習勤奮鉆研、嚴謹治學的品質，不僅能解讀知識內涵，還能明確學習意義，在持續深化文化自信的基礎上，建立對優秀傳統文化的深刻認知，領悟其深厚底蘊，以對民族文化的深沉熱愛學習知識、享受生活。

3.綜合發展

我國優秀的傳統文化不僅蘊含著豐富的道德觀念和深刻的哲學思想，還包含著獨特的數學智慧和方法，如《九章算術》、勾股定理等數學成果，不僅能開闊學生的數學視野，還能幫助學生了解數學與文化的深層聯系，使學生潛移默化地加深對數學知識的認知。此外，傳統文化的融合可以激發學生的學習興趣和探究熱情，教師通過將數學知識與生活情境相結合，引導學生認識到數學在解決實際問題中的實用性，從而在正確的價值觀引導下，養成觀察生活、解決問題的良好習慣，實現核心素養的全面發展。

二、人工智能引領下小學數學與傳統的創新結合策略

1.引入經典著作，概念可視解析

在中華文明的歷史長河中，許多著作如《九章算術》《周髀算經》《孫子算經》《綴術》《四元玉鑒》等，都蘊含著中國古代數學獨特的思維方法和知識體系，是數學教學的有力輔助材料。小學數學課堂教學中，教師可以通過引入經典著作的方式吸引學生的注意力，使學生明確數學不僅是抽象的符號與公式，更是人類智慧的結晶，蘊含豐富歷史與文化價值。因此，新時期，小學數學教師一定要充分發揮著作的價值，從歷史的角度出發使學生理解數學概念的起源與發展，靈活使用現代化信息技術手段，借用人工智能將經典著作中的數學概念轉為直觀的圖像或動畫，幫助學生更清晰理解數學思維，并基于自身的邏輯性、系統性思考，高效學習課程知識。

以青島版四年級下冊第四課“巧手小工匠——認識多邊形”的教學為例，教師可以引入《九章算術》的第一章“方田”內容。在課程導入的環節中，教師通過智能白板展示古籍的數字影像，同步啟動AI圖形解析系統，將竹簡文字描述的“圭田”“箕田”“圓田”等古稱自動轉化為動態幾何圖形，當學生點擊“邪田”即梯形時，自動生成三維立體的梯田模型，并實時將梯形拆解為兩個三角形，推導面積公式。在人工智能技術的幫助下，學生能進入虛擬田野場景，并手持智能測量尺復原“方田術”的測量環節，學生在此過程中完成傳統平面幾何到立體空間思維的進階，在傳統智慧與現代認知之間架起橋梁。

2.重視情境創設，增強學習感受

小學階段數學教師如果通過口頭講解傳授理論知識，可能會使學生感到枯燥無味，甚至還會產生抵觸、畏懼心理，不利于其學習，甚至還會對其未來發展產生消極影響。教師必須在新《課標》的指引下對教學模式進行優化與創新，利用人工智能技術打破教學困境，如設計一個虛擬的卡通世界，通過動態場景進行數學知識的呈現和演繹。同時，教師也能借助VR、AR等技術，創設數學場景，為學生帶來身臨其境的數學學習體驗，從而把握知識內涵，掌握知識運用規律。在將傳統文化引入課堂的過程中，教師同樣可以借用人工智能手段進行情境的創設，具體而言，教師可以運用自然語言處理和圖像識別技術，將傳統數學典籍、歷史名題轉化為互動數字資源，通過AI驅動的敘事引擎，能將數學發展史中的關鍵事件編排為邏輯連貫的探索路徑，在情境中滲透文化傳承意識與創新意識，也使學生在關鍵節點思考問題，在情境中完成對知識體系的自主構建。

例如，青島版四年級上冊第五課“收獲的季節除數是兩位數的除法”教學中，教師借用人工智能技術還原《九章算術》中“粟米”一章中漢代糧政的場景，用VR技術構建三維立體糧倉，學生佩戴設備后就能化身漢代倉曹掾，眼前出現堆滿粟米的圓形倉廩，并一點點看到“粟五十斛，丁壯二十人，日食幾何”的問題，借助AI系統將文言文轉為白話文，讓學生明確問題含義，從而嘗試使用“5000一（ 20×3 ）”算式計算，在情境中完成個性化探索。在這一情境創設中，學生能將數學思維延伸至古代的荒政智慧，在文化浸潤中總結算法，提升核心素養。

3.開啟支架教學，有序解析文化

支架教學是一種以學生為中心的教學模式，借助為學生提供適當、小步調線索或提示的方法講解知識，突出學生的學習主體地位，使之在思維活躍狀態下，跨越現有發展水平與潛在發展水平之間的鴻溝，通過自己的思考、實踐逐步理解所學知識的核心原理，得到認知能力的全面提升。具體而言，教師在教學的過程中需要在人工智能支持下實施支架教學策略，遵循分層遞進、動態生成的原則構建數學體系。

在課前準備階段，根據班級內學生的數學學習情況和課程教學需求，預設3一5個啟發式問題，課內運用AI技術分析學生的知識盲區，從而調整問題的難度與順序，動態呈現個性化學習路徑。在此過程中，教師要重點強調傳統文化的有機滲透，如在幾何模型中融入傳統建筑榫卯結構進行多樣化知識解析，在代數領域貫通古今算經中的智慧算法，借助增強現實技術構建跨時空的數學文化對話場域。以青島版四年級上冊中“小小志愿者一一混合運算”的教學為例，教師可以引入明代數學家程大位《算法統宗》中“米糧換布”的問題，設計三個引思問題：明代1石米換3匹布，如果拿出5石米可以換多少布？如果17匹布要平均分給4戶人家，那么每戶得到幾匹？如果將28石米和15匹布打包成“米布組合包”，每個包含4石米和3匹布，最多能組多少個？學生在問題的引領下自愿參與明代的賑災志愿活動，運用混合運算制定最優的交換方案。當學生遇到進位錯誤時，計算機自動彈出“九歸歌”的音頻，使學生既掌握算法規律與知識，又深刻理解中國古代數學“學以致用”的思想精髓。在此期間，該教學模式以教師反饋、智能反饋雙向監測學生學習過程，并實時調整支架的支撐力度，在正向的閉環教學內，促使學生數學核心素養的發展。

4.組織項目活動，探尋傳統文化

人工智能技術為小學數學課程與傳統文化融合提供了全新的項目化實施路徑。所謂項目化教學，是指師生通過實施一個完整的項目工作而進行的教學活動，以學生的思想、行為作為教學導向，強調學生自主探索、合作實踐與自我評估。小學數學課堂上，教師通過人工智能的大數據分析與知識圖譜技術，建立一個傳統文化資源庫，智能匹配數學新《課標》中的知識模塊，形成主題式文化探究項目群體，為學生提供自主學習、深度學習的目標，使之在古建筑分析、傳統公職制作等實踐中，完成對數學知識的細致化、深層次解析，突破課堂學習的時空限制，既能使數學學習成為文化傳承的認知載體，又能于深度學習中培養學生的文化認同與

創新意識。

例如，在青島版四年級下冊“快樂農場一運算律”的教學中，教師可以要求學生破譯《孫子算經》中的算籌密碼，讓學生“進入”漢代的學堂，觀察竹制算籌的排列規律。學生以小組合作的形式嘗試用算籌計算“三捆九竿”（ 3×9 ）和“九捆三竿”（ 9×3 ），發現無論算籌如何排列，總數量都相同，從而在合作中歸納乘法交換律，部分小組嘗試將算籌拆解重組，意外發現“分籌合算”的分配律雛形，智能系統即時生成思維導圖，呈現古今算法對比。最后的項目成果展示環節，教師利用AI技術對各組的探究數據進行整合，分析各組的創新解法，生成個性化文化傳承報告，并布置一項“算籌與二進制關系分析”的課后項目任務，從而真正做到讓傳統數學智慧成為當代數學學習的解碼器。

5.設計益智游戲，堅定文化自信

小學階段的數學教學中，教師的職責在于為學生構建一個充滿活力且具有較強互動性的課堂氛圍，確保全體學生都能積極參與學習活動，使之享受優質的數學學習過程。而中華民族上下五千年的發展歷史中，發明了大量具有益智性質的游戲，教師將這些游戲引人課堂，既能讓數學學習變為新穎的探索，營造出輕松、愉快的課堂氛圍，又能讓學生看到傳統文化、理解傳統文化，并深化對傳統文化的興趣。通過將傳統游戲與現實生活建立聯系，得到實踐能力和創新精神的同時提升。古代數學益智游戲包含九連環、七巧板、孔明鎖、華容道、投壺等，教師可以在人工智能技術的輔助下，于現實生活中為學生還原傳統游戲場景，并自然將課程知識滲透其中，訓練學生數學能力，幫助學生體會數學智慧。

例如，在青島版四年級上冊“新校服一一條形統計圖”的教學中，教師就可以借助人工智能引人傳統的“投壺”游戲，教室地面生成虛實融合的投壺場景，學生進行分組的投壺競賽，每個小組代表漢代、唐代、宋代、明代等不同朝代，并身著那一朝代的服裝，每輪結束后，AI自動生成動態三維的柱狀圖，將不同朝代的服飾組別得分、各角度投擲成功率等數據可視化呈現，教師以此為基礎引領學生總結規律，分析服裝、角度等因素對投壺成功率的影響，在潛移默化中幫助學生理解條形統計圖的制作方法與應用價值。這種將傳統游戲與現代技術結合的方法，能營造輕松課堂氛圍，還能讓學生在增強對傳統文化認同感、自豪感的前提下，夯實數學基礎，對所學知識產生深刻印象。

6.課后開放學習，歷史名題深析

新《課標》背景下的小學數學教學改革不能僅僅停留在對課上教學內容的更新和教學模式的動態轉換，更要充分利用學生的課后復習時間，既不使用重復的書面性作業遏制學生思維發展，也不借助晦澀難懂的題目降低學生的數學自信，而是將“歷史名題”作為課后探索內容，用有趣的題目、充滿哲思的文化吸引學生注意力，使之自主探索、深度實踐。一般情況下，教師可以充分發揮人工智能手段的價值，還原歷史問題場景，擴大學生學習想象空間，實現文化傳承與核心素養的雙向賦能。在此過程中，教師需要與家長建立合作關系，開發“名題時光機”等線上的智能程序，家長可以通過掃碼的方式獲取所需習題，如祖沖之《綴術》的數字藏品、《海島算經》的測繪題目等。并且，教師開發智能輔導系統，通過詳細的解題步驟、衍生習題等，讓學生在課后遇到難題時能夠得到及時幫助，并鞏固所學。此外，教師也能將語文、科學等學科中的傳統文化轉為數學習題，通過課后的項目式學習，使學生開闊思維，在夯實數學基礎的前提下，靈活掌握其他學科知識，實現核心素養的發展。

綜上所述，將傳統文化融入小學數學教學，可以深度解剖數學知識的內涵，也能豐富課程的育人價值。教師于課程導入、知識講解、實踐探索等多個環節融入傳統文化，借助人工智能技術將傳統文化可視化、動態化、趣味化展示，能從根本上加深學生的數學學習興趣，使之在積極分析、大膽創新實踐中感悟數學內涵，理解數學學習價值。未來，在新《課標》的深層引領下，小學數學教師要持續創新傳統文化與日常教學的融合方法，將文化充分、自然、順暢引入課堂，從而將數學課堂打造為繼承和發展中華優秀傳統文化的陣地。

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