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新教材背景下AI与小学数学课堂融合的策略探索

张炎炎
  
科创媒体号
2025年359期
安庆市太湖县新城第三小学 安徽安庆 246400

摘要:小学数学新教材融入了新理念、新思维、新载体的同时,也给数学教学工作带来了更大的机遇和挑战。如何在新教材背景下提升小学数学教学质量,落实立德树人根本任务是值得教育工作者深度思考的课题。本文结合新时代 AI 技术的便利性,在新教材数学课堂教学中融合应用教育信息化理念,抓住新教材所带来的机遇、迎接挑战,用新颖的技术不断提升小学数学课堂的质量,为学生创设“趣味十足”“凸显新颖”的学习平台。

关键词:新教材;AI 技术;小学数学;融合策略;教育信息化

《国家中长期教育改革和发展纲要(2010-2020)》第五十九章《加快教育信息化进程》中提出“加快教育信息基础设施建设、加强优质教育资源开发与应用、构建国家教育管理信息系统”等理念,标志着我国从教育大国走向教育强国的决心,实现以上理念的基础为科学、合理、有效应用数字化技术。新教材背景下,利用 AI 技术开展小学数学融合教学工作具有重要的现实意义且具备政策的理论基础支撑,符合我国教育改革发展的国情,具备充分的可行性。

一、新教材背景下小学数学教学应用 AI 技术的价值

(一)将教育育人共性与学生个性化发展相结合

AI 技术引用下的小学数学教学相较于传统教学而言,个性更突出的同时也能将数学教育目标的育人共性(促进学生学科核心素养,落实立德树人根本教育任务)落到实处,任何教育技术和教学方式的应用和创新最终目标都是服务于教育教学的,都在于提升教育教学质量,所以在小学数学教学中应用 AI 技术可以将教育共性于学生个性化发展结合。

(二)实现教育教学双主职能的相互协调

教育教学双主指的是教师主导和学生主体。在传统的数学教学中,由于部分教师教学思想的倾坡、教学资源的短缺及教学方式的桎梏导致教师主导和学生主体职能未能达到高度协调,往往是教师主导着整个教学流程,学生主体作用体现不明显。在利用 AI 技术的初中生活教学中,可以借助互联网的高效整合功能丰富教学资源、借助“教育信息化”理念更新教师教学思想、借助AI 技术的有效应用创新教学方式,让学生的数学知识学习更加具有引导性、指导性与自主性,以此在课堂教学中体现学生主体之作用,有效协调教育教学双主职能。

(三)改进数学课堂育人结构

传统的数学课堂育人结构是由远而近的横向育人,往往是通过教师的教学指导促进学生能力素养的成长和发展,存在时空因素的限制。应用 AI 技术的数学教学,打破了传统教学时空的桎梏,学生可以随时随地学习,教师可以随时对学生进行学习指导,延展了数学课程育人的结构,拓展了由上及下的纵向育人空间,改进了数学课堂的育人结构,可以有效整合学生的课内、课外的学习时间,为学生能力素养发展提供了更便捷、更便利的条件。

二、新教材背景下小学数学教学中融合应用AI 技术的策略

(一)利用AI 技术构建个性化学习平台

1.信息处理:利用 AI 技术构建知识导入体系

以往的知识内容导入较为单一,学生进入学习需要一定时间,兴趣也不可能第一时间被激发。因此可以应用 AI 技术构建知识导入体系,利用新媒介导入教学内容,用视听效果破除传统知识导入偏于理论的桎梏,以此更好地激发学生的学习兴趣,让学生自主学习的欲望。

2.创新赋能:借助 AI 技术的数据处理功能建构数学知识框架

利用 AI 技术的数据处理功能,将小学数学内容的知识框架图建构完善,学生只需要点击对应的框架主题便可以进入相应知识的学习,同理在 AI 技术的数据处理下,也可以实时反馈学生的学习成效,教师根据相关的反馈为学生数学学习提出一些建议。

3.分享交互:建构线上知识学习交流分享平台

利用 AI 技术的交互功能,建构线上数学知识学习交流分享平台,让学生在这个平台上交流分享自己的学习感悟,汲取他人的学习经验。当然,这个线上知识学习交流分享平台的构建不仅面向本校学生,同样面向其他学校的学生。具体建构思路如下:以本地区为试点,取得一定成果后逐步推向全省。

(二)利用 AI 技术优化数学教学流程——以人教版四年级上册《平行四边形和梯形》为例

1.AI 技术在备课阶段的有效应用

AI 技术在小学数学教学备课阶段的有效运用主要在于遴选搜集、剪辑合成,将与数学课堂教学相关的内容整合为一个系统的整体,融合不同资源,以此最大程度地丰富数学课教学内容。当然在备课阶段需要将被资源整合分为两条联系线并行的序列进行编排,第一是单元序列,即根据教学内容的教学目标、教学内容进行相关的 AI 技术遴选搜集、剪辑合成,以此确保 AI技术利用契合数学课教学目标和内容;第二是知识点序列,即根据数学课内容中的内容分类,针对不同类别的内容分别遴选搜集、剪辑合成教学课件。

比如在《平行四边形和梯形》备课中,教师便可以利用 AI 技术的交互性功能,搜索检阅相关的教学课件,并利用 AI 技术的数据处理能力分析教学课件的亮点及新颖点,然后将这些亮点与新颖点融入备课课件之中。

2.AI 技术在教学过程中的有效应用

此阶段作为小学数学教学的核心,在小学数学教学过程中,运用 AI 技术主要是呈现多种情境视频,让学生在听和看的过程中对比数学内容,从而领悟其中的原理,提升学生学习水平的同时促进学生理解能力的发展。

比如在《平行四边形和梯形》教学中,教师可以利用 AI 技术的虚拟功能虚拟“线上教师”,构建双师型课堂;可以利用 AI 技术虚拟现实场景的功能,将学生生活中常见的平行四边形和梯形搬进课堂;可以利用 AI 技术的检测评估功能,为学生制定个性化学习计划。

3.AI 技术在小学数学教学反馈阶段的有效应用

数学教学结束之后,教师可以利用 AI 技术做自我模拟,以此检测学生的数学学习效果和重点内容掌握程度,此为评价学生数学学习成效。

比如在《平行四边形和梯形》教学结束之后,教师利用 AI 技术的动态分析及过程处理功能,将学生学习画面用动态视频呈现出来,分析学生在学习过程遇到的问题及解决问题的思路和方式,利用过程性评价分析学生能力素养发展情况。

三、结语

综上所述,随着网络技术的飞速发展,AI 技术在日常教学中的运用会越来越普遍。使用 AI 技术能把数学教学变得生动活泼,富有创意,丰富了学生地学习体验,帮助学生在数学学习中获得更多启发,从而提高学生的数学素养。

参考文献:

[1]刘永杰.基于“ AI+ 教师”的小学数学双师协同教学课堂建构分析[J].中国现代教育装备,2024(22):15-17.

[2]陈月娇.智能时代的教育革新:人工智能在小学数学教学中的应用[C].教育教学理论与研究论坛,2024-01-01.

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