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本文转自：中国教师报
山东省菏泽市巨野县新华小学
智趣相融，AI赋能小学数学教学的实践
吕鑫鑫
随着上课铃声的响起，山东省菏泽市巨野县新华小学四（1）班学生并未翻开课本，而是取出平板电脑进入了AI课件中的“图形王国”。通过拖拽、拼接，屏幕上的不规则图形能自动变成学生学过的长方形、正方形，学生一边操作一边记录图形面积的计算方法，原本要讲很多遍的“不规则图形面积计算”变得简单易懂。将AI技术融入小学数学教学，让知识传递跳出传统模式，实现了“智”与“趣”的深度融合。
小学数学教学中，抽象概念是学生学习的一大难关。低年级学生在学习“数位”时常常将“个位”和“十位”混淆；高年级学生学习“长方体体积”时，只靠教具演示很难建立空间观念。传统课堂上，教师多用重复讲解、大量刷题帮助学生掌握，这样做不仅耗时，还容易让学生厌学。AI技术应用的第一个解决点就是“抽象知识具象化”。以“小数的初步认识”的教学为例，在传统模式下，教师用米尺演示“1分米=0.1米”，学生只能被动观察，不能理解“小数是分数的另一种形式”。如今，学生可以使用平板电脑屏幕上的“虚拟米尺”自主调节，把米尺分成10份、100份，每份长度会同步显示为小数和分数，通过比较“0.1米”和“1/10米”的关系，直观建立小数概念。更重要的是，AI系统能实时采集学生操作数据，对于操作流畅的学生，推送“小数加减混合运算”拓展练习；对于操作不流畅的学生，推送“判断小数表示的长度”基础题目，逐步引导突破难点。
AI技术还让小学数学与生活联系得更加紧密。数学知识来源于生活，而传统课堂只局限在课本例题，学生很难体会知识的实用性。例如“百分数”的教学，课本的“合格率”“出勤率”例题，对缺少生活经验的学生来说比较抽象，导致学习兴趣不高。
教师利用AI技术搭建“生活数学情境库”，学生通过模拟实践掌握知识。在“百分数的应用”的教学中，利用AI虚拟商城系统，学生分小组做促销活动策划：一组负责计算商品的原价、折扣、折后价；另一组扮演消费者，分别用“满减”“打折”等不同活动算出最省钱的购物方案。在讨论“八折和满200减50哪个更优惠”中，学生不仅能熟练进行百分数的计算，又能运用所学知识分析问题。课后AI可以给每个学生生成一份“购物计算报告”，标记出“计算打折错误”“理解错满减规则”等错误，教师根据报告给予学生针对性指导，使教学更精准。此外，AI技术还能够拓宽课堂边界，如教师可以布置“利用AI拍摄水、电费所占家庭支出的比例是多少”的作业，学生用相机拍摄上传水电单，系统就可以自动计算出水电费占家庭消费的百分比，让学生在生活中感受到数学的价值。
AI技术在培养学生数学思维方面也是不可替代的。小学数学教学的主要目标之一是培养学生的逻辑推理能力、分析问题和解决问题能力。传统课堂上教师更多通过“例题讲解+模仿练习”的模式进行思维培养，学生只会套用公式，不能灵活运用。AI技术借助“问题链引导”，让学生主动展开思考。以“鸡兔同笼”问题教学为例，以往教师直接给“假设法”的解题步骤，学生机械记忆，碰到变式题就不知所措。而AI解题系统会先让学生自己试着做题，不管答对还是答错都不会立刻评判，而是通过提问引导：“如果笼子里全是兔，脚的数量比实际多多少”“多的脚是因为把鸡当成了兔，每只鸡多算了几只脚”？通过层层提问让学生自主推导“假设法”的逻辑。同时，系统将展示不同学生的解题思路，有的用“列表法”，有的用“方程法”，学生在对比交流中拓宽了思维角度。学习能力强的学生可收到系统推送的“大船小船载人”“灯泡损坏率计算”等变式题，让学生把解题思路迁移到其他题目；对于思路受阻的学生，系统提供“分步提示”，帮助梳理逻辑。采用这种教学方式，学生会解题的同时也掌握了思考问题的方法。
需要明确的是，AI赋能小学数学教学，并不是替代教师，而是为教师减负增效。传统教学中，教师要花大量时间批改作业、统计成绩，如批改“计算题”“应用题”时，逐题核对答案、标出错误，往往要用到课余时间；分析班级学情时，手工统计错题率、易错知识点，效率低下。而AI能自动完成这些重复性工作，批改作业时不仅标注对错，还能分类统计“计算错误”“思路错误”等问题；生成的学情报告中，清晰呈现每个学生的薄弱环节和班级整体的知识漏洞。如在“统计与概率”教学后，AI报告显示有40%的学生在“根据扇形统计图分析部分与整体的关系”上存在困难，教师便不再对全班学生重复讲解，而是组织“小组互助”活动，让已经掌握的学生分享解题思路，教师重点辅导没有掌握的学生，课堂效率大大提高。同时，教师借助AI观察学生课堂互动数据，如“答题响应速度”“小组讨论参与度”等，发现学生注意力下降时，插入“数学小游戏”，活跃课堂氛围。
从“图形王国”的互动探秘到“虚拟商城”的实践应用，从“问题链”的思维引导到学情报告的精准赋能，AI技术已从小学数学教学的各个方面全部融入。让抽象的知识具体化、枯燥的练习生动化，使教师教学更具有针对性，学生学习更加积极主动、高效。后续教学中，随着AI技术的不断完善，其与数学教学的融合会越来越深入，为小学数学带来更多可能性，让学生在“智趣相融”中感受数学的魅力，提升学习能力。
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