摘要：在当今数字化浪潮汹涌澎湃的时代，人工智能技术以前所未有的速度渗透到社会生活的各个领域，教育领域亦迎来了深刻的变革。小学数学作为基础教育体系中的关键学科，肩负着培养学生逻辑思维、抽象思维以及问题解决能力的重要使命。然而，传统的小学数学教学模式往往采用“一刀切”的方式，难以充分顾及到每个学生的学习差异和个性化需求，导致部分学生在学习过程中感到吃力，逐渐失去对数学的兴趣，而另一部分学有余力的学生则无法得到充分的拓展和提升。

关键词：人工智能；小学数学；个性化学习路径；设计实践

一、引言

随着人工智能技术的日益成熟，其在教育领域的应用展现出巨大的潜力。人工智能能够通过大数据分析、机器学习等技术手段，深入了解每个学生的学习特点、知识掌握情况和学习进度，为学生量身定制个性化的学习路径。这种个性化的学习方式能够精准地满足学生的学习需求，提高学习效率，激发学生的学习兴趣和主动性。

二、个性化学习理论基础——建构主义学习理论

建构主义学习理论强调学习是学习者主动建构知识的过程，而非被动接受。在小学数学学习里学生凭借自身原有知识经验，与学习环境相互作用，构建新的数学知识体系。

每个学生认知结构和学习方式独特，对数学概念理解程度不同。个性化学习需尊重个体差异，提供多元学习资源与途径，鼓励学生自主探究、合作交流。同时，该理论重视学生主体地位，也认可教师引导作用。教师可借助人工智能技术，精准把握学生差异，为学生规划个性化学习路径，助力学生高效建构数学知识，为小学数学个性化学习路径设计筑牢理论根基。

三、基于人工智能的小学数学个性化学习路径设计模型构建

（一）学生画像构建

学生画像作为个性化学习路径设计的基石，其构建依托于多维度学习数据的收集与分析。需全面采集学生在课堂表现、作业完成、考试成绩以及在线学习行为等方面的数据。借助人工智能的数据分析技术，尤其是机器学习算法，对这些数据进行深度挖掘。例如，运用聚类分析算法，依据学习特征将学生划分为视觉型、听觉型、动觉型等不同学习类型；通过关联规则挖掘，洞察学生的学习偏好及潜在问题。基于上述分析结果，构建涵盖知识水平、学习能力、学习兴趣、学习风格等特征的全面且准确的学生画像，为个性化学习路径的制定提供精准依据。

（二）学习路径动态规划

基于学生画像，借助人工智能智能规划算法为学生量身定制动态学习路径。先明确学习目标，将小学数学课程标准细化为具体可操作目标。再依据学生水平与能力，规划学习内容及顺序。基础薄弱者，优先夯实基础；学有余力者，提供拓展与挑战项目。

学习时运用人工智能学习分析技术实时监测进度与表现，评估学习效果。若发现学生进度滞后或效果不佳，迅速调整路径，如增加学习支持、调整难度等，确保学生始终面临恰当的学习挑战。如此，可让学生在个性化学习路径中高效成长，提升数学学习效果。

（三）效果评估与反馈

构建科学全面的效果评估体系，对学生的学习效果展开多维度评估。采用形成性评估与总结性评估相结合的方式，前者借助课堂提问、小测验、作业批改等及时掌握学习动态，后者通过单元测试、期末考试等全面评价学习成果。

借助人工智能评估模型分析评估数据，生成详细学习报告，不仅呈现成绩，更深入剖析学生在知识点掌握、学习能力、学习态度等方面的优劣。将评估结果及时反馈给学生、家长与教师。学生可据此了解学习进展与问题，调整策略；家长能更好地参与孩子学习，与教师共制辅导计划；教师则可依据反馈优化教学方案，提升教学质量，形成教学相长的良性循环，推动小学数学个性化学习不断进步。

四、基于人工智能的小学数学个性化学习路径实践策略

（一）资源精准推送

借助人工智能推荐算法，依据学生学习画像与学习路径，为其精准推送个性化学习资源。学习资源形式多样，涵盖教材、教辅资料、在线课程、教学视频、学习游戏等。以几何图形学习为例，若学生空间想象能力不足，系统会推送几何图形动画演示、拼图游戏等资源，助力其理解几何概念；针对偏好实践学习的学生，提供数学实验、数学建模等实践性资源。

在推送过程中，系统并非一成不变。它会密切关注学生的学习进度与反馈，依据这些动态信息实时调整资源推送策略。如此一来，学生始终能获取最适合自己的学习资源，满足其个性化学习需求。这不仅有助于提高学生的学习效率，还能增强学习的趣味性和针对性，让学生在丰富多样的资源中不断探索、进步，实现更好的学习效果，推动小学数学个性化学习迈向新高度。

（二）智能辅导与互动

开发智能辅导系统，为学生带来实时学习辅导与互动交流新体验。该系统能模拟教师角色，依据学生问题提供详尽解答与指导。在数学学习中当学生被应用题难住时，系统借助自然语言处理技术精准理解问题，剖析解题思路，给出清晰且逐步的解题步骤与方法。这不仅让学生及时解决难题，还能加深对知识点的理解。

同时，智能辅导系统搭建起学生间互动交流的桥梁。学生可在平台上畅所欲言，分享学习心得、解题思路，开展小组讨论与合作学习。在交流中学生能接触到不同思维方式，拓宽自身视野，学习他人长处，激发创新思维。这种互动式学习模式营造了积极活跃的学习氛围，极大地提高了学生的学习效果，为小学数学个性化学习注入了新的活力。

（三）家校协同育人

为促进学生数学学习，构建家校协同育人平台至关重要。该平台搭建起学校与家庭沟通的桥梁，强化双方合作。家长借助平台能实时掌握学生的学习动态，如学习进度、成绩以及资源使用情况等，全面了解孩子在校学习状况。教师定期向家长推送学习报告与教育建议，助力家长把握孩子学习需求与特点，学会科学教育方法。

此外，家长可在平台上反馈学生在家学习情况与问题，与教师共同商讨解决方案。家校双方通过紧密协作，形成强大教育合力。在学校专业教学与家庭温暖陪伴的双重作用下，学生能在数学学习上获得更全面的支持与引导，激发学习兴趣提升学习能力，实现更好的数学学习效果。

结论

基于人工智能的小学数学个性化学习路径设计，从学生画像构建出发，为动态规划学习路径提供精准依据；通过效果评估与反馈，助力学生、家长和教师及时调整教学与学习策略；资源精准推送满足学生个性化需求；智能辅导与互动增强学习效果；家校协同育人形成教育合力。这一系列举措全方位提升了小学数学教学质量，激发了学生学习兴趣，促进了学生数学素养的全面发展，为小学数学教育创新提供了新方向。

参考文献：

[1] 黄中阳 . 人工智能在教育个性化学习路径设计中的角色 [J]. 中国战略新兴产业 ， 2024(23)：62-64.

[2] 曹琳 . 基于人工智能的个性化学习模式设计与实践探究 [J]. 佳木斯职业学院学报 ， 2023(11)：169-171.