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人工智能赋能小学数学“教- 学- 评”一体化的实践路径研究
摘要:在人工智能技术蓬勃发展的时代背景下,教育领域正经历深刻变革。小学数学作为基础教育的重要学科,传统教学模式已难以满足新时代人才培养需求。本论文围绕人工智能赋能小学数学“教- 学- 评”一体化展开研究,阐述“教- 学- 评”一体化模式开展的意义,分析人工智能与小学数学教学的契合点,探索其在教学目标设计、智能互动教学工具应用及评价体系构建中的实践路径,旨在为小学数学教学改革提供新的思路与方法,推动教学质量提升。
关键词:人工智能;小学数学;教- 学- 评一体化;实践路径
“教 - 学 - 评”一体化强调教学、学习与评价的协同共进,而人工智能凭借其强大的数据处理、智能分析等能力,为实现小学数学“教 - 学 - 评”一体化提供了新的可能。本文旨在探索人工智能赋能小学数学“教 - 学 - 评”一体化的实践路径,以提升教学质量,促进学生全面发展。
一、“教、学、评”一体化模式开展的意义
课堂教学活动时教师和学生围绕着数学知识从而展开的一系列活动。而想要学好数学不仅仅是简单的教与学,而是充分结合教学以及评价,对教学模式进行创新,从而在教、学、评一体化的模式下让学生能够发现自己的不足,且通过教师的指导和评价进一步提升自身的学习能力和数学思维,为日后的应用奠基。总之,在数学课堂中开展“教、学、评”一体化模式利于师生的互动,能够让学生和教师在互相了解的基础上共同成长,以此完成课程标准提出的教学目标。
二、人工智能运用到小学数学的契合点
(一)与课前预习相融合
小学生在课前预习时,常因缺乏方法和引导,难以把握学习重点。教师可利用人工智能技术,分析学生已有的知识基础、学习能力和认知特点,同时对预习内容进行结构化处理,设计出科学合理的预习方案。例如,通过智能学习平台为不同层次学生推送个性化预习任务,如基础薄弱学生可进行知识点回顾与简单例题练习,学有余力的学生则尝试拓展性探究任务,满足学生个性化预习需求。
(二)与自主学习相融合
人工智能能够依据学生的学习成绩和学习行为数据,将学生划分为不同成绩区间,为其提供针对性的自主学习服务。以“鸡兔同笼”教学为例,对于基础较弱的学生,智能学习系统推送直观的图文讲解和基础练习题,帮助其理解基本解题思路;对于学习能力较强的学生,则提供多种解题方法拓展、变式训练及相关数学史知识,拓宽学生思维。通过这种方式,人工智能助力学生实现自主学习,提升学习效果。
(三)与课堂教学相融合
传统小学数学课堂以教师为主体,学生学习的主动性和创造性受到限制。当人工智能融入课堂教学后,借助多媒体课件、动画演示、虚拟实验等丰富的教学资源,能有效激发学生的好奇心和求知欲。课堂上,教师转变角色,从知识的传授者变为学习的引导者,利用智能教学设备实时了解学生学习情况,对学生进行针对性辅导,实现以学生为中心的教学,提高教学质量和效率。
三、人工智能赋能下“教、学、评”一体化开展路径
(一)设计教学目标科学化
人工智能可辅助教师基于学生学情精准制定教学目标。通过分析学生过往作业、测试数据及课堂表现,教师能清晰了解学生知识储备与能力水平。例如以北师大版一年级下册《分一分》教学为例,借助人工智能学习分析平台,对班级学生前期学习数据进行分析,发现部分学生在分类标准理解上存在困难,且缺乏有序分类的意识。基于此,结合新课标核心素养培养方向,制定教学目标:1. 让学生经历分类过程,能根据不同标准对物品进行分类;2. 在操作活动中,培养学生的观察能力、分析能力与初步的抽象概括能力,逐步建立量感;3. 激发学生参与数学活动的兴趣,体会分类在生活中的广泛应用。同时,利用人工智能对学生学习能力的评估,为不同学生设定分层目标,如基础较弱学生先掌握单一标准分类,能力较强学生尝试多角度分类并能解释分类依据,使教学目标更契合新课标要求与学生学情。
(二)智能互动教学工具应用
智能互动教学工具能丰富教学形式,提升学生学习兴趣与参与度。电子白板、教学软件等工具的交互功能,可实现师生、生生实时互动。在北师大版小学数学五年级下册《分数的再认识(一)》教学中,教师运用 “数学智慧课堂” 软件,展示生活中不同情境下对分数的应用案例,以动画形式呈现分数概念。学生通过平板在软件上参与分数表示、分类等互动练习,系统即时反馈答题情况,教师根据反馈针对性讲解。此外,利用电子白板的拖拽功能,让学生上台操作,将不同物体按分数比例进行分配,增强学生动手实践能力,使抽象的分数知识变得直观易懂。
(三)评价智能多元化
传统评价方式单一,难以全面反映学生学习情况。人工智能赋能的评价体系可从多维度对学生进行评价。借助智能测试系统、学习行为分析工具等,收集学生知识掌握、思维能力、学习习惯等数据。以北师大版小学数学三年级上册《加与减》单元学习评价为例,智能测试系统自动批改学生作业与测试卷,分析答题准确率、解题时间、错误类型等数据,生成知识掌握报告。同时,通过课堂互动记录、小组合作表现等数据,评估学生的思维能力和合作学习能力。学生还可通过平台进行自评与互评,结合教师评价,形成多元评价结果。教师根据评价结果为学生制定个性化学习建议,如计算速度慢的学生加强口算练习,解题思路单一的学生推荐拓展性习题,促进学生不断进步。
结语
人工智能赋能小学数学“教 - 学 - 评”一体化,为小学数学教学改革带来了新的机遇和活力。通过明确“教、学、评”一体化模式的意义,把握人工智能与小学数学教学的契合点,落实科学设计教学目标、应用智能互动教学工具和构建智能多元评价体系等实践路径,能够有效提升小学数学教学质量,促进学生全面发展。然而,在实践过程中仍面临一些挑战,如教师对人工智能技术的应用能力有待提高、智能教学资源的开发和整合需要进一步加强等。在今后的教学中需要教师需要不断探索和完善人工智能赋能小学数学“教 -学- 评”一体化的模式,推动小学数学教育向更高质量发展。
参考文献
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