人工智能在小學數學課堂中的高效應用策略探究

摘 要：在當今信息技術飛速發展的背景下，我國的教育教學體系從以往的滿堂灌模式逐漸走向今天的引導式課堂。在這一背景下，是教師不斷探索的結果，更是信息技術的輔助和支撐結果。對此，人工智能技術作為一種全新的應用性技術，在當今教育教學體系中發揮出了重要的作用。基于此，研究工作的開展將重點結合當前人工智能技術及大數據技術的應用，對小學數學課堂教學工作展開相應的教學方案設計與開發，希望能夠通過該方法的應用為后續的小學數學課堂教學提供相應的參考和幫助。同時，也希望能夠從中發現教育教學工作中的問題，結合教師、學生、教學與學習的角度對其進行有效的處理和解決。

關鍵詞：人工智能技術;小學數學;教學實踐;方法應用

一、 引言

基于人工智能技術的應用以及大數據技術的應用對小學數學課堂教學工作進行方案的設計和創設，不僅能夠解決傳統教學模式中存在的諸多問題，還能基于不同的問題提出相應的觀點與看法，為后續的教學工作開展與學生的學習任務落實打造一個良好的空間，創設一個開放式的平臺。在此，研究工作的開展將結合以下四個問題做思考：首先，如何提升教師的教學素養;其次，如何促進學生的學習能力;再次，如何設計課堂的教學模式;最后，如何應用豐富的教學資源。基于以上問題，研究將從轉變教師教學理念、提升學生學習水平、完善數學課堂教學方案設計、豐富信息化教學資源開發與應用的方法入手，對不同問題做出有效的解決，實現對學生的高效培養與引導。

二、 人工智能大數據背景下小學數學教學問題分析

（一）教師個人素養的缺失

結合調查研究顯示，當前很多小學教師對于如何應用全新的人工智能教學技術和大數據教學技術對學生開展數學課堂教學存在一定的問題和不足。這一問題的發展導致當前教師無法對學生進行有效的課堂教學工作開展，且無法結合學生的學習需求以及全新教學手段的應用條件為學生創設相應的學習環境。

例如，在日常教學過程中，部分教師對于人工智能技術以及大數據技術的應用存在一定的認知偏差，認為以上先進技術在小學數學教學工作的開展中應用有些“大材小用”，且部分教師認為，人工智能技術以及大數據技術的應用與傳統模式下的多媒體教學、微課教學以及信息技術教學沒有本質上的區別。所以在實際教學工作開展中，很多教師依然會沿用傳統的觀念對學生進行數學課堂教學工作的開展。最終，導致人工智能大數據教學技術的應用流于形式，且無法為學生提供有效的教學服務與保障。由此可見，教師個人素養的缺失是導致人工智能大數據教學技術無法高效應用的首要問題。對此，教師需要思考，如何有效借助人工智能技術的應用為學生創設一個良好的學習空間與學習環境，通過構建符合學生學習興趣與學習需求的教學路徑，實現對學生的深度培養與引導，從而讓學生能夠喜歡數學。

（二）學生學習能力的缺失

部分教師在日常教學工作開展中，對于如何提升小學生的數學知識學習能力、如何促進小學生的數學知識學習水平、如何發展小學生的數學知識學習思維看得較為淡漠，認為只要上好課、上完課、留好作業、做完作業就能夠完成相應的教學任務和學習任務。

例如，在這一問題的蔓延背景下，學生的學習水平和學習能力必然無法得到有效的提升與發展，而且后續的學習動力與學習積極性會更加疲軟，甚至會在傳統的、松垮的教學模式下對個人的學習態度與學習思維造成負面的影響。而且，由于學生對于人工智能大數據技術的應用了解較少，甚至會抵觸這一教學技術的開展與實施。這一問題是當前學生群體中普遍存在的問題，同時也是阻礙人工智能大數據教學技術在小學數學課堂教學中有效開展與應用的又一重要羈絆和約束。在此，教師務必要思考如何對學生的學習能力進行提升，以及如何讓學生認識到、掌握到人工智能大數據對個人學習的幫助與支撐。由此可見，學生只有在人工智能技術的應用下，才能對個人的學習問題以及學習方法做出深入了解和探索，才能在全新的教學技術應用中提升自己的學習質量和學習能力。這對于激發學生的學習潛能具有重要的指導作用和現實意義，同時對于改變學生的學習態度和學習習慣也有著一定的輔助效果。

（三）課堂教學設計的缺失

在當前我國的新課改背景下，如何有效地提升教師的教學能力，如何有效地發展學生的學習素養，相關問題不僅要從理論的角度進行分析，還需要結合實踐應用的方法，將問題落實在課堂教學中展開研究，并且要基于此設計符合實際需求與教學需要的方案和措施。

例如，當前小學數學教師對于如何設計課堂教學方案存在一定的短板，而且在傳統教育模式的影響以及應試教育模式的干擾下，教師對于人工智能大數據技術的應用存在較大的不足，進而對課堂教學方案的設計只能停留在表面，無法應用先進的教學技術手段對學生展開深度教學與輔導。基于此，學生的學習效率便無法得到有效的提升，且學習的積極性和主動性也無法在先進的教學技術與教學理念應用中得到發展和建設。另外，由于當前大多數小學在數學課堂教學過程中對于人工智能大數據教學軟件的開發與應用還停留在初始階段，所以教師無法基于現有的教學軟件為學生提供深度教學服務與保障，進而導致人工智能大數據教學系統的應用不能實現“深耕”的作用和效果。

（四）教學資源應用的缺失

隨著當前信息技術的發展以及人工智能大數據技術在小學數學課堂教學中的發展與應用，目前教師在課堂教學設計工作開展中習慣于應用全新的教學內容為學生提供有效的教學服務與保障。在此，網絡教學資源的應用成為一個重要環節。

例如，在當前小學數學課堂教學中，教師對于網絡課件和網絡資源的應用能力依然存在很大的不足。首先，是對于教學內容的選擇存在一定的偏差，無法有效滿足學生的學習興趣與學習需求;其次，是對于教學素材的開發與創設存在較強的主觀性，而沒有針對學生的理解與認知能力，選擇符合學生學習思維與學習習慣的內容;最后，是教師對于教學資源的應用較為單一，在長期使用動態圖、視頻、影像等內容的過程中，學生會產生審美疲勞，進而學習能力與學習興趣會降低。

三、 人工智能大數據背景下小學數學教學策略設計

（一）轉變教師教學理念

若想提升當前小學數學課堂教學中教師對人工智能大數據技術的應用能力與應用水平，就需要從教師對這一教學技術的關注程度入手，通過制定相關規章制度的方法，強制轉變教師的思想觀念和認知，進而為學生提供有效的教學服務與保障，避免在老舊模式應用的背景下耽誤學生的未來發展。

例如，教師在對學生開展“長方形與正方形的面積計算”這一內容的時候，可以結合人工智能大數據教學技術的應用為學生提供優質的教學。如，教師可以讓學生對長方形和正方形的概念做出理解，當學生了解到相關內容之后，教師再應用計算機設計一個長度為7、寬度為4的長方形，然后讓學生計算它的面積。隨后，在學生計算完畢之后，教師可以應用大數據統計手法將學生的計算準確率體現出來，進而通過精講的方法對學生進行相關知識的深度教學，提升學生的思維邏輯與學習興趣。

（二）提升學生學習水平

通過逐步提升學生數學知識學習能力的方法，能夠有效地推動人工智能大數據教學技術在小學數學課堂中的發展和建設效能。在此，教師需要結合課堂教學的需求以及學生的學習認知和學習方法設計相應的教學方案，并且要突出對信息技術的高效應用水平。

例如，教師可以應用互動交流的教學方法為學生提供教學。在互動交流的過程中，教師需要結合人工智能大數據技術的應用，將學生的電子郵箱、通訊方式和電子版作業融合到一個平臺上（可以用相關辦公軟件，如釘釘、騰訊會議等）。基于這一方法的應用，學生除了可以在課堂上對數學問題進行交流與探討之外，還可以在課后結合個人的需求依靠網絡服務平臺提出相關問題，當問題提出以后，其他同伴和教師可以通過“云回答”的方法對其進行解答，這樣不僅提升了學生的學習效率與學習興趣，還消除了互動交流的空間限制和時間限制。進而在帶動小學生數學知識綜合學習素養的同時實現了對個人學習能力與學習水平的進一步發展。

（三）完善課堂教學設計

教師在完善課堂教學設計內容的時候，需要結合人工智能大數據教學技術的應用與全新教學理念的開發改變原有的舊觀念，應用全新的教學方法對學生進行大數據技術支撐下的教學內容設計和教學素材的選擇。通過該方法的應用在保障學生學習效率的同時能夠開拓學生的學習視野。

例如，教師在開展關于“鐘表和時間”這一內容教學的時候，可以對學生進行“大數據”技術的簡單講解，以此讓學生知道我們是生活在一個“數據系統”中的，而且人類的一切活動與行為都會以數據的形式被記錄下來。隨后，教師再應用科幻動畫片《魔方大廈》中體現鐘表和時間的片段對學生進行知識的講解，以此讓學生觀看在日歷翻頁和鐘表飛速旋轉的背景下，動畫中的角色是如何加速衰老的。隨后，教師再對學生進行鐘表和時間的教學，必然能夠更加順利，且學生的學習積極性與主動性也會得到提升，進而整個課堂的氛圍營造會更加輕松。

（四）豐富教學資源應用

傳統的教學設計資源比較有限，要想讓小學數學的課堂更加契合時代發展需要，就需要通過人工智能大數據技術的應用，融合網絡的力量進行共同開發。通過該方法的應用可以將網絡環境中的優秀教學素材與教學資源收集起來，通過整理與歸納展現在日常數學教學工作中，為學生提供幫助和引導。

例如，小學數學教師在制作教學方案的過程中，要充分利用大數據，讓小學生可以充分感受到數學的魅力。同時，學校要重視信息化技術的作用，加大對先進設備與軟件的資金投入，讓學生能夠更好地掌握數學知識，并在先進的信息化環境下，讓教學課堂的效果達到最佳。借此，不僅能夠從根本上促進小學數學課堂教學工作開展的整體效率與質量，還能在未來的教學中為教師提供一個有效的教學思路與教學途徑，實現教師與學生的共同進步和發展。

四、 結語

隨著當前時代的發展以及科學技術的進步，我國的教育教學體系基于新課改的發展背景得到了有效的建設。特別是在小學數學課堂教學工作的開展中，教師對于如何應用全新的教學技術和教學手段看得極為重視，旨在通過這一方法有效地提升小學生的數學知識學習積極性與主動性，進而實現小學生對數學知識的深度理解與掌握。在新時代背景下，信息技術為人類的生活和工作提供了有效的幫助與支撐。基于此，教育教學工作的開展也需要在這一模式下融合信息技術的應用對自身進行有效的發展和建設。通過該方法的應用不僅能夠保障教育現代化的發展腳步不斷加快，還能推動全新教育教學理念的應用與開發效能不斷提升。

參考文獻：

[1]從錫田.媒介融合下小學數學教育信息傳播學研究[J].中外企業家，2018（27）：142-143.

[2]顧譯棟，樓惠群，吳冰冰，等.基于大數據的小學生數學學習水平與數學學習反思之思考[J].教育教學論壇，2017（39）：227-228.

[3]孔洋洋，劉建國.基于大數據的個性化自適應小學數學在線學習分析[J].長春師范大學學報，2016（12）：55-59.

[4]溫偉明.基于大數據分析的小學數學互動課堂：以《小數的意義》為例[J].中國現代教育裝備，2016（18）：32-34.

[5]曾思華，丘詩盈，唐繁茂，等.AI全科教師小學數學微課教學設計開發研究：以《三角形的內角和》為例[J].廣東第二師范學院學報，2019，39（6）：21-30.

作者簡介：

吳曉麗，福建省邵武市，福建省邵武市東關小學。