摘 要：隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，人工智能技術(shù)逐漸在教育領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢，尤其是在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，其應(yīng)用前景備受關(guān)注?；诖?，詳細(xì)闡述人工智能技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐路徑，包括智能作業(yè)批改與反饋、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析與報告、智能化測評與診斷以及增強(qiáng)課堂互動等方面。通過分析具體應(yīng)用案例，體現(xiàn)出人工智能技術(shù)是如何提高教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生個性發(fā)展，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果，并最終實(shí)現(xiàn)教育公平與質(zhì)量提升的。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù)；小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)；實(shí)踐探索

作者簡介：賀明華（1991—），男，江蘇省常熟市謝橋中心小學(xué)。

在現(xiàn)代教育改革的大背景下，如何利用先進(jìn)技術(shù)提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效果已經(jīng)成為教育工作者關(guān)注的重點(diǎn)。人工智能（AI）技術(shù)憑借其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和智能化分析手段，為解決傳統(tǒng)教學(xué)中的諸多問題提供了新的路徑。特別是在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，人工智能技術(shù)通過個性化學(xué)習(xí)支持、即時反饋與互動、智能化測評等方式，極大地改善了教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。為此，教師要全面探討人工智能技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用措施，真正適應(yīng)其帶來的變化。

一、人工智能技術(shù)融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的具體形式

（一）個性化學(xué)習(xí)路徑與智能輔導(dǎo)

利用AI算法，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和表現(xiàn)，動態(tài)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和難度，提供個性化的學(xué)習(xí)路徑［1］。例如，當(dāng)系統(tǒng)檢測到學(xué)生在某個知識點(diǎn)上遇到困難時，可以自動提供相應(yīng)的補(bǔ)充練習(xí)或講解視頻，幫助學(xué)生鞏固知識。通過AI虛擬助手或機(jī)器人，實(shí)時回答學(xué)生的問題，提供即時反饋，可以解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的疑難問題，減少學(xué)生等待教師解答的時間，提高學(xué)習(xí)效率。

（二）數(shù)據(jù)分析與學(xué)習(xí)行為監(jiān)控

通過人工智能技術(shù)分析學(xué)生在學(xué)習(xí)平臺上的操作數(shù)據(jù)，如做題時間、正確率、錯誤類型等，生成詳細(xì)的學(xué)習(xí)報告，能幫助教師全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。另外，利用AI模型預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和發(fā)展趨勢，提前識別學(xué)生可能存在的學(xué)習(xí)問題，能幫助教師及時采取干預(yù)措施。

（三）智能課堂與互動教學(xué)

智慧黑板可以根據(jù)教師的教學(xué)內(nèi)容自動生成相關(guān)的多媒體資源，如圖表、動畫等，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和趣味性。同時，人工智能技術(shù)可以識別教師的書寫內(nèi)容，自動轉(zhuǎn)換成電子文本，方便保存和分享。利用人工智能技術(shù)開發(fā)的互動教學(xué)工具，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時的課堂互動，如智能答題器、實(shí)時投票系統(tǒng)等，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的參與積極性，提高課堂互動的效果。

（四）虛擬實(shí)驗(yàn)與游戲化學(xué)習(xí)

利用人工智能技術(shù)開發(fā)虛擬數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和AR教學(xué)工具，可以讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和探索，增強(qiáng)對抽象數(shù)學(xué)概念的理解和記憶。例如，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)游戲可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和興趣愛好，動態(tài)調(diào)整游戲內(nèi)容和難度，讓學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，提高學(xué)習(xí)的趣味性和主動性。

二、人工智能技術(shù)融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐意義

（一）定制化教學(xué)方案，及時反饋與調(diào)整

人工智能技術(shù)可以對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中生成的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，這些數(shù)據(jù)包括學(xué)生的答題記錄、作業(yè)完成情況、學(xué)習(xí)時長、課堂參與度等，從而識別出學(xué)生對哪些知識點(diǎn)掌握得較好，哪些知識點(diǎn)還存在不足［2］。同時，人工智能技術(shù)還可以分析學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，快速發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)瓶頸，幫助教師了解每個學(xué)生的具體需求和問題。通過即時的反饋，學(xué)生能在學(xué)習(xí)過程中不斷調(diào)整自己的學(xué)習(xí)策略。根據(jù)學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況，AI系統(tǒng)能提出調(diào)整學(xué)習(xí)方法的建議，如加強(qiáng)對基礎(chǔ)知識的復(fù)習(xí)，增加某類題目的練習(xí)次數(shù)等，這樣的動態(tài)調(diào)整能幫助學(xué)生更全面地掌握知識，避免知識點(diǎn)的遺漏和誤解。

（二）智能推薦資源，實(shí)現(xiàn)自動批改與評價

利用人工智能技術(shù)，教師可以深入分析教學(xué)內(nèi)容以及每個學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，然后根據(jù)這些信息選擇最適合的教學(xué)資源。例如，AI系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生在某個知識點(diǎn)上的薄弱情況，推薦相關(guān)的視頻講解、電子書章節(jié)或習(xí)題，幫助學(xué)生更好地理解和掌握該知識點(diǎn)；還可以根據(jù)課程大綱和教學(xué)目標(biāo)，推薦適合教師使用的課件、實(shí)驗(yàn)操作指南等資源，確保教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的實(shí)際需求相匹配。此外，人工智能技術(shù)能自動批改學(xué)生的作業(yè)和試卷，在客觀題和標(biāo)準(zhǔn)化題目上表現(xiàn)尤為出色，這可以減輕教師的工作負(fù)擔(dān)，節(jié)省教師的大量時間和精力，提高教學(xué)評價的公正性和準(zhǔn)確性。

（三）學(xué)習(xí)過程生動有趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力

利用人工智能技術(shù)，教師可以開發(fā)各種互動教學(xué)工具，如智能答題器、虛擬課堂助手等。借助這些工具，教師可以增強(qiáng)在課堂上與學(xué)生的互動，增加教學(xué)的趣味性。例如，游戲化學(xué)習(xí)平臺將數(shù)學(xué)知識融入游戲場景中，讓學(xué)生在玩游戲的過程中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，通過解答數(shù)學(xué)問題來闖關(guān)，或是通過游戲中的任務(wù)和挑戰(zhàn)來獲得獎勵，這種方式不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以提高學(xué)生的參與度和積極性。最重要的是，人工智能技術(shù)可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和表現(xiàn)，提供個性化的學(xué)習(xí)建議和資源，幫助學(xué)生制定學(xué)習(xí)計劃和目標(biāo)，讓學(xué)生選擇適合自己的學(xué)習(xí)路徑和節(jié)奏，自主安排學(xué)習(xí)時間和內(nèi)容。

（四）均衡分配資源，促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展

教育資源分配不均的問題一直存在，而人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以打破地域限制，讓農(nóng)村地區(qū)的學(xué)生也能享受到先進(jìn)的教育資源。例如，通過在線直播課程和錄播課程，農(nóng)村學(xué)生可以接觸到一線城市優(yōu)秀教師的課堂，學(xué)習(xí)到最新的教學(xué)內(nèi)容［3］；在線教育平臺提供了豐富的教育資源庫，包括電子教材、習(xí)題庫、視頻講解等，供教師和學(xué)生隨時查閱和使用。人工智能技術(shù)不僅能幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，還能為教師提供最新的教學(xué)資源和方法。通過人工智能技術(shù)，教師能隨時獲取最新的教育研究成果、教學(xué)案例和教學(xué)工具，提升自己的專業(yè)素養(yǎng)。

三、人工智能技術(shù)融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐路徑

（一）有效落實(shí)因材施教，促進(jìn)學(xué)生個性發(fā)展

因材施教即根據(jù)學(xué)生的個性差異、學(xué)習(xí)需求和能力水平，提供有針對性的教學(xué)內(nèi)容。人工智能技術(shù)的應(yīng)用，使教師可以更加精確地了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，設(shè)計個性化的教學(xué)方案，這種個性化教學(xué)能幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識，提高學(xué)習(xí)效果［4］。人工智能技術(shù)也可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，生成個性化的學(xué)習(xí)報告和建議，幫助教師制訂具體的教學(xué)計劃。教師能根據(jù)這些數(shù)據(jù)和建議，給予學(xué)生有針對性的輔導(dǎo)和幫助，確保每個學(xué)生都能獲得有效的學(xué)習(xí)支持。

以“因數(shù)和倍數(shù)”的教學(xué)為例，課前筆者利用AI系統(tǒng)收集學(xué)生的基本數(shù)據(jù)，包括之前的學(xué)習(xí)成績、作業(yè)完成情況、學(xué)習(xí)習(xí)慣等，識別哪些學(xué)生對該知識點(diǎn)掌握不牢，需要重點(diǎn)輔導(dǎo)。課堂上筆者利用AI系統(tǒng)提供的多媒體資源，詳細(xì)解釋因數(shù)和倍數(shù)的概念，并通過動畫等形式，讓學(xué)生直觀理解這些抽象概念。同時，通過互動教學(xué)工具與學(xué)生進(jìn)行問答互動，對學(xué)生進(jìn)行即時反饋。在這一過程中，AI系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，如答題情況、理解程度等。根據(jù)不同學(xué)生的知識掌握情況，AI系統(tǒng)為每個學(xué)生布置了個性化的學(xué)習(xí)任務(wù)和練習(xí)題目。對于在理解因數(shù)和倍數(shù)概念上有困難的學(xué)生，AI系統(tǒng)提供了詳細(xì)的解釋和示例，通過實(shí)例講解和應(yīng)用場景，幫助學(xué)生理解和掌握知識點(diǎn)。學(xué)生完成練習(xí)后，AI系統(tǒng)自動批改并提供反饋，指出錯誤所在，并給予詳細(xì)的改進(jìn)建議。最后，AI系統(tǒng)根據(jù)課堂數(shù)據(jù)生成總結(jié)報告，幫助筆者了解整體教學(xué)效果和每個學(xué)生的掌握情況。課后，AI系統(tǒng)繼續(xù)為每個學(xué)生制訂后續(xù)的輔導(dǎo)計劃，安排有針對性的練習(xí)和復(fù)習(xí)內(nèi)容。

（二）實(shí)現(xiàn)智能學(xué)習(xí)輔導(dǎo)，及時完成答疑解惑

通過AI系統(tǒng)的即時輔導(dǎo)，學(xué)生可以迅速解決學(xué)習(xí)中的疑問，繼續(xù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高整體學(xué)習(xí)效率。同時，AI系統(tǒng)實(shí)施的智能學(xué)習(xí)輔導(dǎo)可以減輕教師的工作負(fù)擔(dān)，系統(tǒng)處理大量日常的答疑和輔導(dǎo)工作，使教師能將更多的時間和精力投入教學(xué)設(shè)計和對個別學(xué)生的特殊輔導(dǎo)中，提升教學(xué)質(zhì)量。智能學(xué)習(xí)輔導(dǎo)的核心原則之一是即時性，當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到問題時，AI系統(tǒng)能立即提供解答和輔導(dǎo)，避免學(xué)生因長時間得不到解答而產(chǎn)生挫敗感或失去學(xué)習(xí)興趣，確保學(xué)習(xí)的連貫性和有效性。

以“分?jǐn)?shù)加減法”的教學(xué)為例，教師可以利用AI系統(tǒng)準(zhǔn)備分?jǐn)?shù)加減法的相關(guān)教學(xué)資源，包括講解視頻、示例題目、互動練習(xí)等，然后使用智能黑板或多媒體設(shè)備播放講解視頻，詳細(xì)介紹分?jǐn)?shù)加減法的概念和計算方法。AI系統(tǒng)能根據(jù)每個學(xué)生的掌握情況，布置難度適宜的練習(xí)題目，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識。例如，有的學(xué)生對通分、約分等操作不熟練，在進(jìn)行分?jǐn)?shù)加減法運(yùn)算時出現(xiàn)計算錯誤，而AI系統(tǒng)可以通過動畫演示正確的解題步驟，幫助學(xué)生直觀理解分?jǐn)?shù)加減法的計算過程。此外，AI系統(tǒng)會對學(xué)生的錯題進(jìn)行詳細(xì)分析，指出錯誤的具體步驟，并提供相應(yīng)的練習(xí)題目，幫助學(xué)生鞏固薄弱環(huán)節(jié)。

（三）增強(qiáng)課堂師生互動，營造輕松課堂氛圍

增強(qiáng)師生互動能使課堂更加生動有趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。利用人工智能技術(shù)，教師可以設(shè)計多樣化的互動活動，如即時問答、互動游戲等，使學(xué)生在參與活動的過程中更積極主動地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識［5］。學(xué)生也可以在課堂上實(shí)時表達(dá)自己的疑問和見解，教師能夠及時解答并引導(dǎo)學(xué)生深入思考。人工智能技術(shù)支持下的互動活動能幫助學(xué)生更好地理解和掌握復(fù)雜的數(shù)學(xué)概念，提高學(xué)習(xí)效果。當(dāng)然，互動活動應(yīng)具備包容性，照顧到每個學(xué)生的參與和體驗(yàn)。AI系統(tǒng)能根據(jù)每個學(xué)生的個性特點(diǎn)和學(xué)習(xí)情況，推薦適合的互動方式，確保所有學(xué)生都能積極參與并從中受益。

學(xué)習(xí)完四則混合運(yùn)算后，教師可以借助人工智能技術(shù)設(shè)計互動游戲課件，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和參與度，將學(xué)生智能分配到不同的小組中，確保每組的整體水平均衡。隨后，讓AI系統(tǒng)隨機(jī)生成四則混合運(yùn)算題目，并以有趣的圖像或動畫形式呈現(xiàn)在大屏幕上，吸引學(xué)生的注意力。教師讓每組學(xué)生共同討論并解答題目，AI系統(tǒng)記錄每組的答題時間和準(zhǔn)確率，并提供即時反饋。若回答正確，AI系統(tǒng)給予獎勵積分和鼓勵；若答案錯誤，AI系統(tǒng)提供詳細(xì)的解題步驟和解釋。游戲可分為多個關(guān)卡，每關(guān)設(shè)定不同難度的題目，每組完成一個關(guān)卡后，進(jìn)入下一關(guān)，挑戰(zhàn)更高難度的題目。AI系統(tǒng)則根據(jù)每組的答題表現(xiàn)，實(shí)時更新排行榜。最后，由AI系統(tǒng)自動匯總每組的成績，生成詳細(xì)的成績報告，包括正確率、答題時間、錯誤類型分析等。教師則根據(jù)AI系統(tǒng)生成的成績報告，表彰表現(xiàn)優(yōu)異的小組，頒發(fā)獎勵，如小獎品或榮譽(yù)證書等。

（四）有效實(shí)施智能評價，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率

第一，提供智能作業(yè)批改與反饋。以“長方形和正方形的面積”這一章節(jié)為例，AI系統(tǒng)能夠根據(jù)這一章節(jié)的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，智能生成多種類型的作業(yè)題目，包括計算題、應(yīng)用題和圖形題等。學(xué)生通過在線學(xué)習(xí)平臺完成并提交作業(yè)，由AI系統(tǒng)自動記錄提交時間和答題過程，并進(jìn)行批改，針對每道題目給出詳細(xì)的分?jǐn)?shù)和錯誤標(biāo)記，根據(jù)學(xué)生的錯誤類型，提供詳細(xì)的解題步驟和正確答案，幫助學(xué)生理解并改正錯誤。

第二，提供學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析與報告。以“統(tǒng)計與概率”這一章節(jié)為例，AI系統(tǒng)能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，識別出學(xué)生對“統(tǒng)計與概率”知識點(diǎn)的掌握情況，包括學(xué)生在統(tǒng)計圖表、數(shù)據(jù)分析、概率計算等方面的表現(xiàn)，生成班級整體報告，幫助教師了解全班學(xué)生在“統(tǒng)計與概率”這一章節(jié)的學(xué)習(xí)情況，識別共性問題。根據(jù)學(xué)習(xí)報告，教師可以調(diào)整教學(xué)策略和計劃，重點(diǎn)講解薄弱知識點(diǎn)，并為學(xué)生提供個性化的輔導(dǎo)和支持。

第三，提供智能化測評與診斷。AI系統(tǒng)可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和大綱要求，定期生成“統(tǒng)計與概率”章節(jié)的在線測試題目，涵蓋主要知識點(diǎn)和技能。教師可安排學(xué)生在指定時間內(nèi)完成在線測試，AI系統(tǒng)記錄每個學(xué)生的答題情況，對學(xué)生的測試結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)評估，分析正確率、答題時間和錯誤類型，并為每個學(xué)生生成個性化的測評報告，詳細(xì)列出學(xué)生在測試中的表現(xiàn)、對各知識點(diǎn)的掌握情況和需要改進(jìn)的方面。根據(jù)學(xué)生的測評結(jié)果，AI系統(tǒng)能提供個性化的學(xué)習(xí)診斷建議，如推薦復(fù)習(xí)資料、補(bǔ)充練習(xí)題和提供學(xué)習(xí)策略等。

結(jié)語

綜上所述，人工智能技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用不僅有效提高了教學(xué)效率和質(zhì)量，還為學(xué)生提供了個性化的學(xué)習(xí)支持，顯著提升了學(xué)習(xí)效果。未來，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用將更加深入和廣泛，有助于推動教育改革向更高層次邁進(jìn)，實(shí)現(xiàn)真正的教育公平和質(zhì)量提升。作為新時代教育工作者，小學(xué)數(shù)學(xué)教師也應(yīng)積極探索和應(yīng)用人工智能技術(shù)，不斷創(chuàng)新教學(xué)模式，為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的教育服務(wù)。

［參考文獻(xiàn)］

李蕊.信息技術(shù)支撐小學(xué)數(shù)學(xué)深度過程性評價［J］.考試研究，2024（4）：52-58.

田鳳華.智慧之?dāng)?shù)：人工智能與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的融合［J］.讀寫算，2024（23）：71-73.

代秀玲.人工智能時代小學(xué)數(shù)學(xué)智慧教育模式研究［J］.江西教育，2024（11）：64-65.

張瑩.探析人工智能技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的深度融合［J］.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究，2023（35）：156-158.

魏水銀.人工智能教學(xué)：為小學(xué)生打開一扇科技之窗［J］.讀寫算，2023（30）：155-157.