摘要：AI科技的发展为小学数学教学改革注入活力，给核心素养培养创造良好环境。传统小学数学教学中，存在学生主体性缺失、学生缺乏实践体验等问题，影响学生量感等素养的成长。基于此，论文以苏教版四年级数学“一亿有多大”教学为例，阐述人工智能技术重构小学数学课堂的策略，旨在充分发挥人工智能对教学的促进作用，创新数学课堂教学模式，为学生量感成长提供助力。

关键词：小学数学；人工智能；量感；核心素养

“老师，一亿就是很多个零吧？”面对学生这样的提问，传统教学中的数位表、纸张堆积的演示手段显得十分无力。为落实核心素养培养目标，在“一亿有多大”教学中，教师将AI助手、AR技术等科技元素融入课堂，打造“寻找太空能源基地”的探索任务，让学生能够在解决问题的过程中自然接触知识的内核。本次教学以培养学生量感为核心目标，同时使用了视频创作、AR等技术，以更好地满足学生的多样化学习需求。

一、AI形象设计，串联教学环节

依照建构主义学习理论，教学应以学生为中心，促使学生在真实情境中主动建构知识。为此，教师设计科技楠娃形象，实现AI助学。为迎合“太空探索”的主题，楠娃被设计成一个身着宇航服、带有未来科技感装饰的虚拟角色，且为了增强学生的探索兴趣，还着重调整了楠娃的表情，彰显楠娃活泼可爱的形象以及强烈的探索精神。此外，也借助语音合成技术，赋予楠娃生动的声音，让楠娃能够用清晰、亲切的语调与学生们进行交流沟通。

课堂开始，科技楠娃以生动活泼的方式出现在大屏幕上，即刻汇集学生们的目光。楠娃立即向学生们发布探索任务：同学们，在浩瀚的宇宙当中存在无穷无尽的能源，而我们人类在太空中建立了一个能源基地，这里可以储备的能源达到了一亿单位，今天，就让我们一起来探索这个基地的强大储备能力吗？由此出发，楠娃开始带领学生探索一亿的大小，并出示三个线索：高度线索“1 亿张纸的叠加高度”；质量线索“1 亿粒米的总重量”；时间线索“阅读1 亿个字的时长”。如此，能够借助学生熟悉的事物来引出“一亿”这一抽象概念。在教学的各个环节，科技楠娃不断向学生提出问题，并根据捕捉的学生信息给予反馈。如在“一亿张纸的叠加高度”这一任务探索中，部分学生缺乏类比迁移的意识。科技楠娃引导学生联想熟悉的作业本高度，帮助学生做到类比和推导。在使用科技楠娃这一形象时，教师也注重凸显AI教育的人文关怀，注重借助楠娃的形象对学生表示激励，以增强学生的学习自信，鼓励学生不断大胆释放自己的困惑，表达自己的学习理解。在楠娃的指导下，学生的课堂参与度明显提高，体会到学习的乐趣。

二、AR沉浸体验，促进认知联结

知识的学习离不开具体的情境体验，量感的培养更需要学生在体验中感悟量的“大小”，而受限于课堂的限制，学生很难借助传统事物感受“一亿”这个数值，给教学带来了难度。为突破这一难点，教师运用AR技术构建沉浸式的宇宙全景学习场域。学生可以通过移动设备扫描宇宙标识，在AR眼镜的帮助下置身于繁星闪烁、星云密布的宇宙场景中。这种虚拟与现实结合的场景能够很快引起学生的情感共鸣，增强学生的学习专注力，促使学生主动感知真实场景中的数学元素。

在AR场景中，教师首先向学生展示一亿颗星星组成的星团，让学生去感受“一亿”是一个多么庞大的数字。学生可以数出 100 颗星星所占的面积，通过“类比迁移”的方式，初步体会到了“一亿”这个数字的内涵。之后，再向学生展示了类似的生活情境，促使学生进行广泛的联想和迁移。同时，教师基于教学主题的特点，向学生科普“光年”这一概念，引导学生想象“一亿光年”的距离，促使学生从宏观尺度认识一亿的概念。在观察中，教师发现部分学生沉迷于AR创造的空间，忽视了独立思考。于是教师顺势将AR技术与科技楠娃AI引导相结合，向学生提出更多具有探究性的问题，帮助学生调整自己的学习状态，让学生可以更加积极主动地感知场景中的数学概念，获得量感的发展。

三、智能课堂问答，促进多维感知

有效的课堂必然是师生和谐互动的课堂，进而真正释放学生内在的学习潜能，并培养学生的学习兴趣，使学生不仅会学，也乐学。同时，有效的课堂互动也可以持续激活学生的思维，促使学生做到专注学习。因此在本次教学中，教师在课堂上应用豆包AI互动问答系统。在过去的教学中，受限于时间和精力，难以解决每个学生产生的困惑，AI问答则可以解决这一问题。学生可以向豆包扮演的楠娃提出各种问题，楠娃则会利用学生理解的语言给出答案，帮助学生深化认识。如学生可以提出与主题情境有关的问题：“一亿个人手拉手绕地球的圈数？”楠娃会搜集人手臂长相关信息以及地球的周长，向学生简要介绍计算的过程以及最终的结果。此外，楠娃也会根据学生之间的差异性，主动向学生提出一些探究性的问题，如“一亿颗星星的表示方法”等，促使学生从不同维度思考一亿的大小。在问答实践中，学生在AI的帮助下进行思考、计算以及讨论，对一亿的概念有了更加深刻地认识。

在智能问答中，AI会及时统计学生的答案正误，设计相应的解决思路，为学生提供个性化的知识。如有的学生全程可以回答正确问题，但是数学语言表达能力却并不理想，经常给出模糊的问题解决思路。AI会对学生的回答方式进行解析，并为学生提供相应的建议。这种智能化的问答方式不仅深化了学生对一亿的量感认识，而且可以培养学生良好的数学语言表达习惯以及思考意识。同时，学生在与AI的个性化交流中能够摆脱教师提问的恐惧，在轻松愉悦的氛围中收获学习成就感。

结束语：实践表明，人工智能的应用能够将抽象的单位转化为可视化的案例，并为学生创造良好的体验式学习空间，促使学生实现从具象感知到抽象思维的跨越，培养学生量感。在教学实践中，教师还应当结合学生的量感成长需求，把控好人工智能使用与传统教学手段之间的平衡，避免过度使用人工智能，导致学生失去独立思考的意识。此外，教师也要不断提升自身的数字素养，掌握人工智能的更多应用途径，实现人工智能与小学数学教学的有机融合，落实核心素养培养目标。

参考文献：

[1]袁桢.数智技术赋能小学数学深度教研的实践探索[J].现代教学，2025，（Z3）：76-78.

[2]丁世俊.人工智能技术与小学数学教学融合研究[J].教育界，2025，（15）：77-79.