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双减"背景下基于AI的小学数学个性化作业模式构建研究

郎铁林
  
百家媒体号
2025年146期
沈阳市浑南区创新第一小学 辽宁 沈阳 110000

摘要:依据“双减”政策要求,小学数学作业亟待改变,传统的作业模式过于单调,仅仅局限在书面习题训练的形式,缺乏多样性与趣味性,无法调动小学生学习的主观能动性。将人工智能(AI)应用于小学数学作业设计中,能有效弥补传统作业模式的缺陷。因此,该模式有利于优化教学质量,使学生的参与率显著提高,有效锻炼学生的思维能力以及动手实操能力,为“双减”背景下小学数学作业优化提供切实可行的路径与参考。

关键词:“双减”背景;AI;小学数学;个性化作业模式;构建研究

引言

大力推行“双减”政策背景下,小学数学教学是基础教育的重要组成部分,其作业模式也面临着前所未有的挑战与机遇[1]。因此,将AI技术巧妙融入小学数学作业设计之中,不仅能够克服传统作业模式的各种弊端,还能根据学生的个体差异,制定适合每个学生的个性化作业,实现因材施教目的,提升教学效率,让学生在完成作业的过程中真正成为学习的主人,积极主动地探索数学知识的奥秘,显著增强学习积极性,有效锻炼思维能力。

一、学情分析,精准定位

随着“双减”政策的全面推进,减少学生学业负担、提高学生教学质量已是教育的首要任务。而AI技术的飞速发展为教育教学带来新的机遇与变革。学情分析作为教学活动的重要基础,在这一背景下显得尤为关键[2]。通过有效分析学生的学习状态,可以为个性化教学提供有效教学方案,使教学的针对性更强,有效性更高。AI技术依托学生的真实学习状态,能够为学生个性化作业设计提供强有力的支持,让作业能够更好地满足每个学生的学习需求。

例如,教师在进行北师大版《图形的运动》教学过程中,可借助AI技术开展全面且精准的学情分析。AI通过对学生在课堂互动、小测验以及过往相关学习数据等多维度的收集与分析,发现部分学生对于平移的特征掌握不清,不知道平移的方向、平移的距离;还有一部分学生对于旋转的特征掌握,如旋转中心、旋转角度的把握不准确,在绘制旋转后的图形时存在困难。根据这个客观的教学诊断结果,教师设计个性化作业。针对理解平移概念有困难的学生,设计一些简单图形平移的练习,如给出基础图形,让学生指出平移后的位置;对于旋转特征掌握不佳的学生,则布置绘制特定图形绕某点旋转一定角度后的作业。通过这样的个性化作业设计,每个学生都能在自己的薄弱环节得到有针对性的练习,进而巩固提高学习成绩,符合“双减”政策减轻负担、提高质量的宗旨。

二、分层作业,因材施教

分层作业是“双减”背景下满足学生个性化学习需求、落实因材施教原则的重要举措。在小学数学教学中,利用AI技术设计分层作业,让不同学生都能从自己的练习中获益,提升学生学习效果。将学生精准学习诊断融合其中,利用AI技术可将学生划分为低级、中级、高级三个层次。此外AI系统可以结合每天学生作业完成情况的变化自动调节难度,如果出现三个作业准确率达到 90% 及以上时,就推送学生挑战更高级别的作业项目,形成个性化成长通道,使作业真正成为促进学生差异化发展的阶梯。

例如,教师在进行北师大版《乘除法的应用(二)》教学过程中,可充分借助AI技术实施分层作业。课前,AI依据学生以往学习数学乘除法情况,精准对学生进行低、中、高三个不同学习级别的划分,对于低级的学生,如“12 个苹果要平均分给 3 个人,每人分几个”来帮助低级别学生复习巩固基础知识;对于中级的学生,如“每个盒子里有8 块巧克力,买了 5 盒一共有多少块?然后再把这些巧克力分给 4 个小朋友,每人分到几块?”来帮助其更好地全面理解和运用知识点;对于高级的学生,如“某学校组织的活动中,每辆大客车可坐 45 人,共租了 8 辆大客车,还剩下 15 个没有坐上车,请问参加这次活动的一共多少人”教学期间,AI实时监测学生作业数据。如果低级的学生连续三天作业正确率均能达到 90% 以上,AI自动将其作业调整至中级,推送更具挑战性的题目,为学生打造一条学习“道路”,让不同层次学生都能从作业中汲取所需知识,真正实现因材施教,提升学习质量。

三、多元评价,激励成长

“双减”政策下,构建AI引领的小学数学个性化作业体系,而多元评价是促进学生成长的关键。这打破传统单一评价方法的局限性,从多个角度、运用多种方式对学生进行全面、客观的评价,从而激发学生的学习积极性,助力学生全面的成长。AI可以通过收集学生课堂上的一系列行为表现、作业成绩表现、课堂交流活跃等方面的信息,形成学生综合素质“画像”,为教师做出精准结论的依据。多元评价能让学生在整个学习过程中都会受到认可和激励,增强学生数学的信心和自我意识,从而健康成长。

例如,教师在进行北师大版《有趣的立体图形》教学过程中,借助于AI,可以记录下学生的在观察立体图形时的注意力分配情况、回答问题的准确性与创新性等课堂表现数据;在完成作业过程中,实时跟踪学生完成作业的速度、解题思路的多样性以及正确率等作业完成度信息;在小组合作学习期间,AI会分析学生在小组互动中互动行为,包括学生的发言次数、建议的条数等。综合这些信息,AI将建立出每一个学生的能力画像。教师依据画像,不仅能看到学生对立体图形知识的掌握程度,还能了解其空间想象力、团队协作能力等。对于能力出众的学生,老师会在班上表扬他们不同的解题方法、以及积极的参与精神,进而激发他们进一步成长;对于存在问题的同学,则私下谈话,告知他们的错误位置和改正的方向。这种多元评价方式,让学生知道自身的优势和不足,获得各种方式的认可和指导,极大地激发他们探索立体图形知识的兴趣,增强学习的自信,在数学学习中更加主动积极,促进学生全面发展。

结束语

综上所述,在“双减”背景下,将AI技术引入小学数学个性化作业模式的构建中,具有深远的实践意义与广阔的应用前景。以解决传统作业形式单一、缺乏针对性等弊端,并可以利用信息化对学习相关数据进行进一步分析处理,对学生学习需求和能力水平作出精准把控,并据此设计出更加具有实际参考意义的个性化作业方案。这种作业模式不仅满足学生的学习需求,也能为老师的精准教育提供有力助力,推动整个小学数学教育质量的提升。

参考文献:

[1] 宋赛男.“ 双减” 背景下小学数学个性化作业优化策略[J]. 小学生( 中旬刊),2025,(05):91-93.

[2]赵丽颎.“双减”背景下小学数学个性化作业设计策略[J].智力,2024,(30):171-174.

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