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摘要：在小学数学教学中，基于人工智能（AI）技术的辅导机器人凭借个性化、智能化、趣味性等优势，对培养学生自主学习能力具有重要价值。本文分析了AI小学数学辅导机器人的应用优势，提出了利用其创设探究情境、诊断学情提供个性化辅导、设置开放性问题等培养学生自主学习能力的策略，旨在为相关研究提供参考。

关键词：小学数学；AI；辅导机器人；自主学习能力

引言：

伴随人工智能的迅猛发展，基于 AI 技术的教育机器人日益受到关注。将 AI 辅导机器人应用于小学数学教学，能够发挥其个性化、智能化、趣味性等优势，有效激发学生的学习兴趣，培养其自主学习的意识和能力。这对于提升小学数学教学质量，促进学生全面发展具有重要意义。

一、基于 AI 的小学数学辅导机器人的应用价值

面对当前小学生普遍存在数学学习兴趣不高、主动性不强的问题，将人工智能技术引入数学辅导，能够为学生创造沉浸式、个性化、智能化的学习体验。基于AI的小学数学辅导机器人凭借其独特优势，在提高学生学习兴趣、实现因材施教、优化学习反馈等方面发挥着不可替代的作用。AI辅导机器人能够利用知识图谱、学习轨迹分析等技术，精准把握每个学生的知识掌握情况、认知特点和学习难点。在此基础上，机器人可以从海量的优质学习资源中，智能推荐最契合学生需求的个性化学习内容。学生可以根据自身特点和节奏来安排学习任务，获得量身定制的学习方案和路径指引，真正做到因材施教，从而大幅提升学习效率。

二、小学数学辅导机器人对学生自主学习能力培养的思路

1.创设有趣的学习情境，引导学生主动探究数学知识

AI辅导机器人能够利用大数据分析学生的学习行为和认知特点，精准把握其学习需求，从而创设贴近学生生活实际、符合其认知规律的学习情境。学习情境中融入数学游戏、动画演示、角色扮演等多种交互形式，趣味性和挑战性并存[1]。学生置身其中，好奇心和探究欲被充分激发，在轻松愉悦的氛围中自主探索数学原理和规律，建构数学知识。学习情境还能联系现实生活中的数学问题，学生主动将数学知识迁移应用于实际，在“做中学”中提升运用知识和分析解决问题的能力，进而实现自主学习能力的内化。

以人教版一年级上册“5以内数的认识和加、减法”为例。AI辅导机器人可以设计一个虚拟超市游戏情境。学生扮演小小超市购物者，机器人扮演收银员。学生需要在预设金额内购买商品，并根据商品价格进行数数、比较大小、加减计算等（如下图所示）。机器人收银员会给出鼓励性的提示和反馈，引导学生在“购物”过程中掌握5以内数的组成、认识、大小比较、简单加减等知识。

2.利用智能诊断与个性化推荐，提供精准化辅导方案

AI辅导机器人基于教育大数据和智能算法，能够精准诊断每个学生的学情。一方面，通过对学生的作业、测试、互动等学习数据进行深度分析，辅导机器人可以洞察学生对知识点的掌握程度、易错点、薄弱环节等，做到因材施教、有的放矢[2]。另一方面，机器人还可利用知识图谱、习题库等，对数学知识进行全面系统地呈现和组织，根据学生的认知水平和接受能力，提供最合适的学习内容序列和进度安排。

以人教版二年级下册“表内除法”为例，AI辅导机器人会全面采集每位学生的答题数据，发现他们在除数、余数、除法的多步骤等方面可能存在的困惑。针对诊断结果，机器人会为每个学生量身定制练习序列，对反复出错的题型给出详细的步骤指导。同时，机器人还可推荐直观的动画微课，形象演示除法的本质。对于掌握较快的学生，机器人会适时追加与除法相关的奥数拓展题。

3.创设开放性问题情境，提升学生的问题解决能力

AI辅导机器人擅长设计开放性、探究性的数学问题情境。这类情境往往没有标准答案，需要学生发散思维，提出猜想，尝试多种解题策略。机器人会适时给予引导，启发学生多角度分析问题[3]。例如，通过类比、演绎等思维方法引导学生发现问题的内在规律和数学本质。开放性的探究过程，既能锻炼学生的逻辑推理能力，又能提升其批判性和创造性思维。更重要的是，学生在主动探究中获得对知识的深刻理解和运用，掌握了自主学习的方法，养成了自主思考的习惯。

以人教版二年级上册“长度单位”内容为例。AI辅导机器人可以设计这样一个开放性探究情境：某学校要在操场修建一条跑道，你能帮学校估算一下跑道的长度吗？机器人让学生自由选择测量工具和方法，如脚步、铅笔等生活中随手可得的参照物，直观感受长度概念。接着引导学生思考：用不同的测量工具，得出的长度有什么不同？使用哪种工具测量结果更准确？在学生主动探究的基础上，机器人再介绍常用长度单位厘米、米，让学生体验统一度量单位的重要性。

结语

小学阶段培养数学学习的自主性尤为重要。基于AI的小学数学辅导机器人能有效发挥人工智能技术优势，依据学生特点，激发学习兴趣，提供个性化智能辅导，从而切实提升学生自主学习的意识和能力。教师应积极探索AI辅导机器人的应用模式，将其与课堂教学有机结合，不断创新教学方法，优化学习体验，促进学生全面而有个性地发展。

参考文献：

[1]彭马四.小学数学教学中培养学生自主学习能力的有效策略[J].亚太教育，2024，（24）：147-149.

[2]侯爱兄.小学数学教学中培养学生自主学习能力的有效策略[J].河南教育（教师教育），2024，（05）：62-63.1087-1101

[3]杨汉英.小学数学教学中学生自主学习指导策略研究[J].华夏教师，2023，（19）：25-26.