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基于 AI 的北师大版小学数学 “生活化情境 ” 升级策略

——以四年级 “路程、时间与速度 ” 真实场景模拟为例

李杰
  
墨轩媒体号
2025年466期
包头市昆都仑区青松小学  014000

摘要:北师大版四年级上册“路程、时间与速度 ”依托生活化情境展开教学,但传统情境因静态化、脱离学生生活、反馈滞后等问题,约 40% 学生难建立“速度 Σ=Σ 路程 ÷ 时间 ”的本质关联。本文结合某校四年级 2 个平行班(86 人)实践,探索 AI 驱动的“场景动态化、任务分层化、反馈即时化、应用迁移化 ”升级策略。结果显示,实验班(43 人)知识理解达标率( 89.2% )较对照班( 78.5% )提升 10.7 个百分点,课堂参与度(11.3 次 / 人)较对照班(6.7 次 / 人)提升 68.7%,生活问题解决正确率( 82% )显著高于对照班( 55% )。研究表明,AI可突破传统情境局限,实现“情境 — 知识 — 生活 ”深度联结,为小学数学生活化教学提供技术路径。

关键词:AI 技术;生活化情境;路程、时间与速度;四年级数学

一、传统生活化情境的教学局限与 AI 适配价值

(一)传统生活化情境的核心问题

在“路程、时间与速度 ”教学中,传统情境的局限直接影响学习效果。情境体验被动,教材中“汽车 2 小时行驶 120 千米 ”以静态图片呈现,学生只能按预设数据计算速度,无法自主调整“速度 ”观察“时间 ”变化,不像希沃 AI 交互白板能通过动态仿真功能实时呈现参数调整后的关联结果,导致 28% 学生误将“速度 ”等同于“路程”。

(二)AI 对生活化情境的适配优势

AI 技术能精准弥补传统情境的不足:其一,动态模拟让场景“活”起来,通过希沃 AI 交互白板的动态模拟模块,将“汽车行驶 ”转化为可操作场景,学生拖动参数条调整“速度 ”,系统实时显示“时间 ”从 2 小时变为 1.5 小时,直观呈现三者的联动关系;其二,个性化场景贴近学生生活,豆包 AI 结合学生课前填写的家庭住址、日常出行方式问卷,生成“步行上学(800 米,10 分钟)”“公交+ 步行(5 千米公交 15 分钟,500 米步行 8 分钟)”等专属场景,让情境充满 “亲切感 ”;其三,实时反馈能及时纠错,国家中小学智慧平台接收学生输入的计算结果后,立刻判断对错,若将“速度单位 ”写成“千米 ”,会弹出“速度是单位时间的路程,需加时间单位(如千米 / 时、米 / 分)”的提示,帮助即时修正。

二、基于 AI 的生活化情境升级实践策略

(一)问题任务分层化:从“一刀切 ”到“按需学 ”

课前,小盒科技 AI 学情系统通过 10 道基础题(限时 8 分钟)完成学情诊断,依据“速度单位认知 ”“公式理解 ”“问题解决 ”三个维度,将学生分为基础层、提升层、拓展层三类,再推送适配任务。基础层聚焦“速度概念与单位 ”,希沃 AI 交互白板自动展示“ 电梯每分钟上升 30 米(30 米 / 分)”“高铁每小时行 300 千米(300千米 / 时)”的动态演示画面,学生需通过点击操作匹配场景与速度单位,匹配错误时系统会弹出概念解析弹窗;提升层聚焦“公式应用 ”,国家中小学智慧平台给出“爸爸开车去爷爷家,路程 120 千米,速度 60 千米 / 时,求时间 ”的生活情境,学生提交解题结果后,系统用分步图示展示“时间 Σ=Σ 120÷60=2 小时 ”的推导过程。分层设计让每个学生都能“跳一跳够得着 ”,实验班基础层任务完成率从 58% 提升到 92% ,拓展层路线优化正确率达 85% 。

(二)生活经验迁移化:从“课堂练 ”到“生活用 ”

AI 通过豆包 AI 的生活数据接口调用功能,连接本地公交APP、共享单车平台的实时数据,让学生用课堂知识解决真实生活问题。课后实践中,系统推送三类任务:一是 “公交出行规划 ”,学生通过豆包 AI 查询“家到市中心商场”的公交信息,需计算“若想 10:00 到达商场,最晚需要乘坐几点的公交 ”,并在实际出行后通过希沃 AI 的实践记录模块上传行程截图,验证计算结果;二是“共享单车骑行记录 ”,学生骑行后将 APP 中的“骑行路程”“骑行时间”输入国家中小学智慧平台,系统自动计算骑行速度,并生成“预估速度与实际速度对比表 ”,引导学生分析差异原因(如红绿灯、坡度影响)。

三、实践成效与优化思考

从教学数据看,AI 升级情境的效果显著:学业上,实验班单元检测平均分 89.2 分,比对照班(78.5 分)高 10.7 分;课堂上,实验班每人平均互动 11.3 次,比对照班(6.7 次)多 68.7% ,基础层学生主动举手次数从 2.1 次涨到 5.8 次;生活应用上,实验班解决“公交规划、骑行速度计算 ”等真实任务的正确率 82% ,远高于对照班( 55% )。

实践中也发现不足: 12% 学生因不熟悉 AI 平台操作影响体验;针对这些问题,后续可优化:简化操作界面,用“滑动条 ”调参数,加 30 秒操作教程;对接本地公交实时数据,让模拟时间更准。

四、结论

基于 AI 的“生活化情境 ”升级,不是简单用技术替换传统场景,而是通过动态模拟、分层任务、实时反馈、生活迁移,让“路程、时间与速度 ” 的知识真正和学生生活联结。这种升级打破了传统情境的静态、单一局限,让学生在操作中理解知识,在生活中用知识,既提升了学习效果,又培养了用数学解决问题的能力。

未来,随着 AI 技术的发展,还需进一步优化场景的真实性和交互性,始终坚持“教师主导、AI 辅助 ”,让技术服务于教学,保留教育的温度,让生活化情境真正成为连接数学课堂与学生生活的桥梁,助力四年级学生核心素养的提升。

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