AI賦能下數(shù)學(xué)教育智能化發(fā)展方向

古瑋玲

摘要：隨著AI智能的時代發(fā)展，其所帶來的變革導(dǎo)致以往的教學(xué)模式已不能完全適應(yīng)新形勢下的教學(xué)要求，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中引入AI賦能技術(shù)成為了當(dāng)前教學(xué)的趨勢。2017年7月，國務(wù)院一號文件正式印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確提出各學(xué)校今年要加快建設(shè)一門學(xué)校人工智能技術(shù)教育重點(diǎn)學(xué)科，在小學(xué)六年教育階段必須至少設(shè)置一門與人工智能技術(shù)教育學(xué)科相關(guān)的必修課程。人工智能將傳統(tǒng)教學(xué)模式變?yōu)榇髷?shù)據(jù)分析以及利用人工智能技術(shù)輔助的以學(xué)生自主為學(xué)習(xí)中心的學(xué)生個性化自主學(xué)習(xí)，能夠?yàn)槊總€學(xué)生自主提供一種個性化自主學(xué)習(xí)活動內(nèi)容與方法，從而充分激發(fā)廣大學(xué)生自主學(xué)習(xí)探索的欲望。因此，數(shù)學(xué)教育向智能化發(fā)展是不可逆轉(zhuǎn)的時代趨勢。如何使數(shù)學(xué)這門課程向智能化發(fā)展特別是對于小學(xué)數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)引導(dǎo)性學(xué)科的發(fā)展將成為教育工作者必須考慮的重要問題。

關(guān)鍵詞：教育智能化、小學(xué)數(shù)學(xué)教育、人工智能

一、引言

人類已經(jīng)開始逐漸步入人工智能的新發(fā)展時代，人工智能對于教育的幫助也將悄悄開始走向新的天地，開展全面的人工智能輔助學(xué)習(xí)工作對于基礎(chǔ)教育的發(fā)展與引導(dǎo)人才的培育是關(guān)鍵且緊迫的。在課堂教學(xué)過程中，教師工作者應(yīng)當(dāng)摒棄傳統(tǒng)的課堂理念以人工智能輔助進(jìn)行的沉浸式課堂教育效率是更高的。在課堂教育中尤其是小學(xué)教育，小學(xué)生對于新知識的認(rèn)同與接受相較于成人會更為容易，所以我們應(yīng)當(dāng)將課程內(nèi)容情境化，以小組合作的方式展開教學(xué)，并進(jìn)行小組交流。與此同時老師們將自己的創(chuàng)意想法結(jié)合AI，使得教學(xué)模式與模型更為完善與全面，這對提高小學(xué)生的發(fā)散思維與數(shù)學(xué)能力是很有幫助的。人工智能在深度學(xué)習(xí)方面的發(fā)展日益改變著人們的生活，甚至教育事業(yè)更離不開它的幫助，因此，作為中國基礎(chǔ)教育中不可或缺的數(shù)學(xué)教育，其向智能化方向發(fā)展迫在眉睫。

二、人工智能與數(shù)學(xué)和教育的關(guān)系

“數(shù)學(xué)是科學(xué)的女王”，學(xué)習(xí)人工智能的科學(xué)本質(zhì)首先是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)家莫漢德曾寫道：“數(shù)學(xué)是人類的一種行為。人類創(chuàng)造了它，并將其應(yīng)用于測量、舞蹈、音樂等領(lǐng)域，”然而，數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展始終是推動人工智能不斷發(fā)展的重要基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展直接促進(jìn)了人工知識、智能和技能的不斷發(fā)展。所以，可以說AI與數(shù)學(xué)是相輔相成的因此對于小學(xué)生的數(shù)學(xué)啟蒙教育而言，首先要讓他們能夠了解到人工智能對與數(shù)學(xué)的關(guān)聯(lián)培養(yǎng)他們的興趣。而對教師而言人工智能對于教學(xué)也有莫大的裨益;例如，在教授三年級下冊《電影院》應(yīng)用題的解法上，傳統(tǒng)的教學(xué)往往會忽略一些別樣的解法，而小學(xué)生所處的年齡恰恰是聯(lián)想能力最為出色的時間段，使用AI技術(shù)與數(shù)據(jù)庫分析能讓更多的解法展現(xiàn)在他們的眼前，這不僅開拓了他們的視野同時也能讓小學(xué)生能夠找到更適合他們的思考方式而不是純粹的生搬硬套。

三、如何促進(jìn)數(shù)學(xué)教育智能化發(fā)展

（一）改變數(shù)學(xué)課程目標(biāo)

數(shù)學(xué)對于時代的進(jìn)步，科學(xué)的發(fā)展所起到至關(guān)重要的作用。因數(shù)學(xué)的重要性，數(shù)學(xué)教育應(yīng)該面向這個智能化的時代，在此期間我們?nèi)匀恍枰粩嗵骄浚耗男┲悄苤R的運(yùn)用對幫助教育進(jìn)步最有價值？回望近年數(shù)學(xué)課程的發(fā)展演變，從算數(shù)到數(shù)學(xué)，從單純注重的運(yùn)算能力到培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維能力。若只從計(jì)算方面以及對數(shù)學(xué)知識的整理匯編這些方面來看，人都是比不過AI的，但人相較于AI最優(yōu)越的點(diǎn)在于思維的創(chuàng)新與思考。如今繁雜的計(jì)算可以使用機(jī)器代替，現(xiàn)在我們更需高度重視“智能計(jì)算思維”。如引入編程等課程等轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的思維方式推動其向“智能計(jì)算思維”發(fā)展。尤其在小學(xué)而言，小學(xué)教育更應(yīng)該注重培養(yǎng)孩子的對數(shù)學(xué)的多樣化認(rèn)知，對數(shù)學(xué)問題的深層次本質(zhì)思考，這對引導(dǎo)數(shù)學(xué)方面的學(xué)習(xí)是至關(guān)重要的。

（二）改變小學(xué)數(shù)學(xué)課堂的課堂實(shí)例

學(xué)生日常生活中最重要的學(xué)習(xí)場所就是課堂，推動數(shù)學(xué)教育智能化就必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)課堂。將信息技術(shù)與課程教學(xué)深度互動融合、聚焦提高教學(xué)效能、打造智能數(shù)學(xué)課堂是我們應(yīng)該關(guān)注的新方向。在日常小學(xué)的數(shù)學(xué)課程教學(xué)中需要創(chuàng)設(shè)一個學(xué)生智能學(xué)習(xí)環(huán)境，對每個學(xué)生的獨(dú)立自主思考、發(fā)言討論、小組交流合作、動手實(shí)驗(yàn)操作、師生互動交流、練習(xí)方法鞏固等關(guān)鍵性的行為過程進(jìn)行智能數(shù)據(jù)采集分析。例如，我們在小學(xué)四年級的課堂中，應(yīng)該根據(jù)接受層面的年齡段來改變教學(xué)策略，此時四年級的數(shù)學(xué)課堂已不是之前只學(xué)習(xí)加減乘除之類的數(shù)學(xué)公式，而是解決一些生活的實(shí)際問題。這種情況下的AI賦能極大地吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，還能有效提高課堂效率。

（三）數(shù)學(xué)教育資源的合理利用

引入社會優(yōu)質(zhì)資源助推數(shù)學(xué)教育向智能化發(fā)展。其一，提高教師信息素質(zhì)，數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)，掌握最新的信息化教學(xué)技術(shù)，確保能夠在課堂中靈活地運(yùn)用各種智能化教學(xué)設(shè)備，組織學(xué)生開展高效學(xué)習(xí)。同時學(xué)校應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對教師隊(duì)伍的教育培訓(xùn)工作，定期組織教師開展計(jì)算機(jī)信息技術(shù)學(xué)習(xí)，將最新的信息化教學(xué)技術(shù)傳授給教師，以此來提升教師的信息素養(yǎng)。其二，升級教育設(shè)備，引入智能設(shè)施。學(xué)校應(yīng)建立信息技術(shù)平臺。

（四）改變家長對人工智能的看法

人工智能是一把雙刃劍，對我們的生活有利有弊。其一，人工智能技術(shù)作為現(xiàn)代科技技術(shù)創(chuàng)新中的產(chǎn)物，在不斷促進(jìn)現(xiàn)代人類經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)和不斷提升現(xiàn)代人們長期生活品質(zhì)水平等各個方面都將起到越來越重要的推動作用。但對于AI賦能教育的了解缺乏，讓很多家長憂心忡忡——他們擔(dān)心過早的接觸人工智能教育是否等于拔苗助長。因此，必須要幫助家長正確了解AI智能對于教育的重要性，并辯證的看待科技產(chǎn)品的利與弊。

四、總結(jié)

綜上所述，隨著教育人工智能的不斷飛速發(fā)展，教育行業(yè)信息化正在逐漸步入新的發(fā)展時期，智能課件教育正在逐漸成為這個新發(fā)展時期的重要教育特征。為盡快跟上教育時代發(fā)展潮流，我們必須深刻正確認(rèn)識基礎(chǔ)數(shù)學(xué)與教育人工智能的密切關(guān)系。尤其是小學(xué)數(shù)學(xué)教育作為之后數(shù)學(xué)教育的基礎(chǔ)與引導(dǎo)AI智能對教育優(yōu)質(zhì)化與集中化的幫助更為明顯。同時更要從數(shù)學(xué)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，教育教學(xué)信息化體系建設(shè)，課程與教學(xué)改革，教學(xué)活動方式創(chuàng)新，教師人才專業(yè)化培養(yǎng)發(fā)展等五個方面認(rèn)真謀劃可行教育策略，按照統(tǒng)一統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，多項(xiàng)措施并舉的工作原則，推進(jìn)我國數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育向人工智能化方向發(fā)展。.