摘要：科技快速发展，人工智能（AI）慢慢渗入教育范畴，给中小学数学课堂教学及作业改革带来新机遇和挑战，中小学数学属于基础教育核心科目，其教学质量直接关联到学生的逻辑思维能力以及数学素养培育，传统课堂教学模式常常重视知识传授，轻视学生学习兴趣和个性化发展，作业形式比较单一，缺少针对性和趣味性，所以探寻人工智能加持下的中小学数学课堂教学和作业改革途径，对改进教学质量，调动学生学习兴趣很有意义。

关键词：人工智能；中小学数学；课堂教学；作业改革；路径

引言

人工智能技术快速发展，教育领域正经历前所未有的变革契机，中小学数学是培养学生逻辑思维，抽象思维和问题解决能力的关键学科，传统教学模式下，课堂教学针对性差，作业设计同质化，批改反馈慢等现象普遍存在，人工智能技术的加入，给破解这些难题，推进中小学数学课堂教学和作业改革赋予了新途径。

一、人工智能赋能中小学数学课堂教学改革的路径

（一）构建个性化课堂教学模式

传统数学课堂上，教师往往采取“一刀切”教学方式，无法照顾到不同学习基础、学习节奏的学生需求，而人工智能技术借助学情分析系统可以实现对学生课堂互动数据、练习数据等信息的实时采集，从而对学生的知识薄弱点和学习能力层次进行准确诊断，该系统能够根据学生的掌握情况智能推荐相应学习资源及练习题，让每位学生都可以在合适的难度下获得提升，这样的个性化学习路径不仅能够满足学生的差异化需求，也大大提升了学生的学习效率和积极性，同时 AI 技术也可以帮助教师进行教学设计，根据学生的学习数据为教师提供有针对性的教学策略建议，帮助教师更好地指导学生学习。

（二）打造互动化课堂教学场景

数学学科本身具有一定的抽象性，这容易让学生产生畏难情绪，而传统的课堂往往采取单向的知识灌输方式，这使得学生的参与度降低，人工智能技术借助虚拟仿真，智能交互工具等手段，可以将抽象的数学知识变成直观，可互动的教学场景，运用三维建模技术，把几何图形的性质以及变换过程用立体图像表现出来，学生可以对几何图形执行旋转，缩放，拖拽等操作，从不同角度观察几何图形，从而更好地领会其中的规律，而且，智能交互工具会依照学生的操作回馈，随时调节教学难度和内容，这样就能保证每个学生都在适合自己的速度下学习，进而优化课堂互动性，提升学生的参与度。

二、人工智能赋能中小学数学作业改革的路径

（一）作业设计的分层与情境化实现

传统的数学作业都是以课本习题为主，内容单一、形式固定，不能满足学生个性化发展的需要。人工智能技术可以根据学生的学情数据，生成分层作业。在“百分数的应用”课后，AI 作业系统可以为学习基础较弱的学生设计“求一个数的百分之几是多少”的基础计算题；为学习能力中等的学生设计“折扣问题”“税率问题”的应用题；为学习能力强的学生设计“百分数与比例结合的复杂实际问题”，如“某商品先涨价20% ，再降价 20% ，最终价格与原价的关系”。同时，还可以结合生活实际设计情境作业，如让学生使用智能终端采集家庭每月水电费数据，利用 AI 工具分析数据变化趋势，计算节约百分比，既巩固了数学知识，又提升了学生的实践能力。

（二）优化作业批改与反馈流程

传统数学作业批改靠老师手动，费时费力，而且反馈只“对”或“错”，缺少针对性。人工智能技术能做到作业批改自动化和精准化，对于选择题、填空题这类客观题，AI 批改系统可以在学生交上作业后马上完成批改，算出正确率，至于计算题、应用题这类主观题，AI 凭借图像识别，自然语言处理技术，可以识别学生的解题步骤，判定对错，指出错误所在，像“步骤 2 中的移项符号错误”“没写单位”等等，AI 还可以形成个性化的反馈报告，按照学生的错题类型，推送有关的知识点讲解和类似练习题，帮学生尽快找出漏洞。

（三）完善作业评价体系

传统作业评价以成绩为中心，忽略了学生的思维过程和进步空间，人工智能技术可以创建多元化的作业评价体系，从知识掌握、思维能力、创新意识等多个方面评价学生作业。“数学建模”作业，AI 评价系统不仅关注学生最终模型是否正确，还可以根据学生对问题的解题思路文字描述、绘制的图表等，评价学生的逻辑思维能力和数据处理能力；对于有创新解法的作业，AI 会标记“创新思路”，给予额外的鼓励。AI 还可以生成学生作业成长曲线，直观地展示学生在不同阶段的进步情况，让老师和家长全面了解学生的学习动态，避免单一评价打击学生的学习积极性。

三、人工智能赋能中小学数学教学与作业改革的实施保障

（一）加强教师AI 素养培训

教师是人工智能技术与数学教育融合的执行者，学校要定期开展AI 教育技术培训，让教师学会使用智能教学平台、AI 作业系统等工具，提高教师用AI 分析学情、设计教学方案、优化作业的能力，可以组织教师参加“AI 数学教学设计工作坊”，采用案例教学、实操演练等形式，让教师学会用AI 生成个性化教学资源，解决教学中的实际问题。

（二）保障学生数据安全

人工智能技术应用包含许多学生学习数据，学校要形成起严格的数据安全管理制度，规范数据采集，存储，使用流程，防止学生隐私泄露，而且挑选带有数据安全认证的AI 教育产品，定时对数据系统展开安全检测，保障学生数据安全，保密。

（三）避免AI 技术过度依赖

人工智能是辅助教学的工具，而不是替代教师的角色。在改革的过程中，要明确人工智能的定位，注重教师和人工智能的协同。在课堂教学中，人工智能完成精准学情诊断和个性化资源推送，教师完成引导学生思考、组织课堂互动、关注学生情感等任务；在作业批改中，人工智能完成基础的批改和反馈，教师完成学生共性问题的集中讲解、学生个性问题的一对一辅导，完成 ^′′Al+ 教师”教学。

结语

人工智能加持下，中小学数学课堂教学与作业改革朝着个性化、互动化、多元化的方向前进，创建个性化课堂、改良作业体系、完善实施保障，既破解传统数学教育的难题，又唤起学生的数学学习兴趣，改善学生核心素养，以后，伴随人工智能技术不断更新换代，要不断探究 AI 与数学教育融合的途径，让人工智能成为推动中小学数学教育高质量发展的强劲动力。

参考文献：

[1]汪治中.小学数学教学中如何运用数字化教学资源[J].甘肃教育，2024，（17）：83-86.

[2]梁建强.数字化背景下信息技术与小学数学教学整合策略研究[J].试题与研究，2024，（16）：22-24