智能化技術在數學課堂中的實踐與思考

摘要：隨著教育信息化的不斷推進，智能化技術在數學課堂教學中發揮著越來越重要的作用，其有助于優化教學環境，實現差異化教學，增強師生間的互動，實時評價教學效果，有助于提升學生的學習效率和課堂教學效率。文章通過案例研究、評估反饋，系統闡述智能化技術在數學課堂教學中的實踐效果及遇到的問題，并提出針對性解決方法，以期為數學教師提供智能化技術運用方面的參考與借鑒。

關鍵詞：小學數學；智能化技術；適應性；啟發性；科學性；多元表征；自主學習

中圖分類號：G623.5文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2024）20-0097-04

隨著教育信息化的發展，智能化技術廣泛應用于數學教學中，以此創新教學方式，推進數學教學改革。在教學實踐中，教師可通過整合智能化技術與教學環境，提升數學教學的互動性，實現差異化教學和客觀、公正評價，積極提高學生的學習效率和課堂教學效率。另外，智能化技術的融入還有助于發展學生的自主學習能力，實現教師教學的自主性。但智能化技術在數學課堂教學中的應用還存在一些問題，如教師的信息素養不足、教師和學生對智能化技術過度依賴或不適應等。本文系統剖析智能化技術在數學教學中的實踐意義，然后通過對實證案例的分析與評價，反思智能化技術在運用中存在的問題，并就智能化技術在數學課堂中的運用原則與實踐策略進行闡述，以期為未來智能化、現代化教學模式的實現提供參考與借鑒。

一、智能化技術應用于數學課堂教學中的意義

1.有助于提升教學效果

隨著信息技術的飛速發展，傳統教學模式已逐步向更為高效、互動性更強的方向改變。在數學教學領域，營造充分整合高科技教學工具的多樣化教學環境至關重要，如利用交互式電子白板、教學管理軟件等現代化教學設施，使教學內容的呈現方式更加生動，使抽象的數學知識變得形象而直觀。這樣，不僅能夠激發學生的學習積極性，還能夠促進學生的認知發展，提升教學效果。

2.有助于實現差異化教學

在智能化數學課堂上，教師可在教學過程中實時觀察學生的學習狀態，及時調整教學策略，實現差異化教學。例如，在互動式電子白板上，學生的每一次操作都可被記錄和反饋，教師可據此分析學生對知識的理解程度，進而提供針對性的教學指導[1]?；谥悄芑虒W工具，教師還可設計出更具個性化和差異化的教學方案，如借助數據分析工具，精確掌握每個學生的學習進展，然后引導學生制訂個性化的學習計劃，以此滿足不同學習基礎學生的學習需求，并為學生的潛能開發提供條件與空間。

3.有助于增強師生互動

在數學教學中，教師可借助智能化技術優化教學環境，增強師生間的互動以及生生間的知識交流，使學生主動參與學習活動，通過自主探索和實踐來構建知識體系，并在這一過程中形成創新思維和解決問題能力。這是因為智能化技術的融入可使教學活動從單向的知識傳授變為雙向、互動的知識探索，以此發展學生的探索能力和創新能力。

4.有助于實時評價教學效果

在數學教學中，有效的評價和反饋是確保學生掌握核心概念和技能的關鍵環節。智能化評價系統應用于數學課堂，可為教師和學生提供更為準確和及時的評價[2]。智能化評價系統能夠實時收集和分析學生的學習數據，如作業完成情況、答題時間和答題過程等，并生成個性化的學習建議和改進方案，從而為教師提供更為詳盡和準確的學習報告，使其及時調整教學策略，以更好滿足學生的學習需求。另外，智能化評價系統還可為學生提供即時反饋，使其能夠清晰了解自身在學習中存在的不足，進一步明確學習方向。

二、智能化技術在數學教學實踐中遇到的問題

1.教師信息化素養不足

目前，智能化技術已經廣泛應用于數學教育領域，但部分教師在實踐中存在一些問題，信息化素養不足是其中最突出的問題。第一，智能化技術的應用要求教師不僅有較強的數學教學能力，高效傳授數學知識，還要熟練掌握相關信息技術知識，能將教學內容與技術工具相結合進行創新教學。第二，技術故障是教師在教學實踐中經常遇到的問題。網絡連接的不穩定性、教學軟件的兼容性問題等都可能中斷教學流程，影響學生的數學學習熱情和興趣。第三，智能化系統提供的數據分析和反饋功能，可為教師提供即時的教學參考，但前提是教師能夠準確解讀數據。數據的誤讀可能導致教師誤判學生的實際學習情況，進而影響教學策略的制定和實施。這就要求教師在利用數據進行教學決策時必須格外謹慎。而對于上述智能化技術的應用要求，部分教師受主客觀因素影響，不能完全實現，導致智能化技術的應用效果受到影響。

2.教師對智能化技術過度依賴

在數學教學中，部分教師存在對智能化技術過度依賴的情況，甚至把智能化教學當成現代化教育的主要標志。有的教師無論在課堂上所講的內容是什么，都喜歡使用智能化教學設備。有的教師越來越多地依賴特定的教學軟件或硬件，但工具的使用受限于預設的參數和功能，從而限制了教師根據學生需求進行創新、開展個性化教學的能力。教師對智能化技術的過分依賴，還會導致師生之間缺乏有效交流，并使教師的角色從引導學生探索知識的導師，轉變為技術工具的操作者。另外，當教師在課堂上過于頻繁地使用多媒體教學工具時，學生就沒有足夠的時間來相互溝通、獨立思考，而把更多時間放在觀看視頻上，導致學習效果受到影響[3]。

3.學生對智能化技術的適應性不足

學生對智能化教學工具的適應性不足是智能化技術應用中存在的突出問題之一。筆者通過調查問卷和小組討論等方式，了解學生對智能化教學工具的使用體驗，結果顯示，大部分學生對融合了智能化技術的數學課堂持積極態度，認為新型教學模式有助于增強課堂互動性，動態、可視化教學手段有助于提供直觀且生動的學習體驗，從而激發出更濃厚的學習興趣。但有的學生對智能化技術感到不適應或者過度依賴。其中，部分學生過度依賴智能化技術輔助學習，而忽視對數學本質的關注，忽視與教師、同學的互動交流，當缺乏智能化技術的輔助時，會感到無所適從。這不僅會影響學生的學習效率，還會影響其注意力集中和良好學習習慣的形成[4]。例如，在進行數學計算和推理方面的學習時，部分學生過度依賴智能化技術的演示，而忽略練習對于夯實數學知識基礎的重要性，這不僅會導致其數學思維能力發展受限，還會出現因缺乏技術輔助而無法解決問題的情況。

三、智能化技術應用于數學教學中的基本原則

1.多元表征原則

表征是指信息在人腦中的表現形式，也就是對信息進行記錄和表現的方法。但同樣的事物，在不同人的腦海中會差別化呈現，對同一事物，學生也會持有不同的觀點。為此，在數學教學實踐中，教師要堅持多元表征原則，充分利用智能化技術，以視覺、聽覺相結合的方式，使學生的認知突破表面特征，進入深度“思維運動”狀態，實現多元化、全面發展。

2.適應性原則

智能化技術應用于數學教學中，容易出現分散學生注意力的情況。所以，在教學實踐中，教師要基于智能化技術應用的適應性原則，引導學生逐步適應這一教學模式，不要過于關注課堂教學內容以外的事物。這就需要教師時刻關注智慧教育的最新進展，并與學生的具體學習情況相結合，形成適應學生的教學模式，以此充分發揮智能化技術在教育教學中的作用，助力學生學習效率和課堂教學效率的提升。

3.科學性原則

基于科學技術的迅速發展，智慧教室及智能化教學輔助工具的應用成為可能。而在應用智能化技術時，教師要避免學生出現思維固化的情況，遵守科學性原則，靈活地運用智能化技術來開展數學教學活動，引導學生深入學習知識，并實現知識的內化遷移Y8kGE6bguZrOR+UnitpBTw==。

4.啟發性原則

在應用智能化技術的數學教學實踐中，教師應堅持啟發性原則，即借助信息技術給學生營造良好的課堂學習氣氛，以視頻、音頻等多種方式開闊學生的視野與思路。在教學方式上，教師要避免直接向學生灌輸知識，而應借助智能化技術啟發學生，引導學生建立知識間的有機聯系，積極提高學生的數學知識綜合運用能力。

四、智能化技術在數學課堂中的實踐策略

1.提升教師的信息化素養

智能化技術在數學教學中的運用是一個復雜的過程，不僅涉及技術的持續更新和教學資源的合理分配，還涉及教師在持續學習和適應新技術方面的努力。這就要求教師不斷提升自身的信息技術素養，以便更好地整合和應用智能化工具來提升教學效果。同時，學校和教育決策者需要為教師提供必要的支持和培訓，積極提高教師的信息技術素養，并促使其將所學應用于教學實踐中，確保所有學生都能從智能化教學實踐中獲益，從而促進教育公平，培養更多適應社會需求的創新型人才。在使用智能化教學工具時，教師要保持對教育本質的忠實，即培養學生獨立處理和解決問題的能力，同時以批判性思維審視智能化技術在教學中的作用，既充分利用智能化技術帶來的優勢，又不能讓技術成為教育實踐中的絆腳石[5]。第一，智能化技術應被視為教學過程中的輔助工具，而非替代教師和學生互動的手段。技術的使用應當提升教學效果而不是取代教師的教學策略和學生的學習過程。第二，教師要根據學生的具體學習背景和學習需求，靈活選擇和使用技術工具。這就要求教師具備較強的判斷能力，能夠識別何時使用智能化技術，何時采用傳統教學方法，確保技術的引入真正促進學生的學習。第三，教師必須保持對技術依賴潛在威脅的警覺，確保智能化技術真正服務于教育，科學、合理地使用智能化技術培養學生的自主學習能力，發展其批判性思維和獨立解決問題的能力。通過這樣的反思與實踐，教師可確保智能化技術的應用與教育目標相輔相成，以促進學科教學效率和學生學習效率的提升。

2.借助智能化技術加強教學設計

在學科教學中應用智能化技術時，如何恰當地平衡技術依賴與教學自主性之間的關系，確保兩者和諧共存，是需要數學教師重點解決的問題之一。教師在應用智能化技術的同時，要在技術使用和內容探究之間找到合適的平衡點，以避免自身及學生對智能化工具的過分依賴。這就要求教師不僅關注智能化技術的運用，還要實現智能化技術與傳統教學模式的結合，確保學生在技術使用和基礎數學知識掌握之間保持平衡，并借助智能化工具激發學生的學習興趣，加強學生的批判性思維、自主學習能力、邏輯推理能力和人際交往能力培養。在這個過程中，教師必須謹慎設計課程教學活動，以確保智能化技術的使用能夠增強教學效果，而非替代傳統數學教學方法，最大化發揮智能化技術在教學中的作用，同時避免其可能出現的負面影響。例如，在教學與分數有關的內容時，教師可借助智能化工具展示一系列生活化場景或物品，如月餅、水果切片等，讓學生在觸摸屏上“切分”這些物品，以此將抽象的概念內容變得直觀和易于理解。教師還可借助智能化技術創設教學情境，通過動態演示幫助學生對分數形成初步認識。對于學生在分數加減法學習中存在的理解障礙，教師可借助智能化學習軟件為學生設計交互式的數學游戲，將分數的加減運算轉化為可視化的拼圖游戲，讓學生通過拼合或拆分拼圖來完成分數的加減運算。這樣的動手操作練習不僅可鍛煉學生的數學思維，還可加深其對分數運算法則的理解。再如，在教學有關比例和比例尺概念的相關內容時，教師可借助模擬軟件演示現實世界中比例和比例尺的應用，如使用模擬的建筑軟件設計房間，調整家具的比例大小等。通過這種方式，學生能將數學知識與實際情境相聯系，還能發展空間思維和解決問題能力?？梢?，借助智能化教學工具，復雜的數學概念可被轉化為學生能夠理解的視頻、圖片或游戲，這不僅有助于激發學生對數學知識的學習興趣，加深學生對數學知識的理解，還能促進其分析問題能力和邏輯思維能力的發展。

3.借助智能化技術加強學生自主學習

數學教學的根本目標在于培養學生的數學知識運用能力，即讓學生將課堂上學到的數學知識運用到實際生活中。而智能化技術應用于數學教學中，可提供豐富的教學資源和工具，使抽象的數學概念以更加直觀的方式呈現于學生面前，便于學生進行自主探究，如虛擬現實技術可模擬數學問題的真實應用場景，數字化工具可動態展示數學公式和圖形變化，以上技術、工具有助于豐富教學手段，激發學生的自主學習動力[6]。例如，“圓”的教學重點在于讓學生了解圓的圓心、半徑、直徑的定義，以及圓的周長、面積公式等。在教學過程中，教師可事先搜集學生在生活中常見的圓形，然后借助智能化技術演示圓的變化，如將一根繩子繞成一個圓圈，并引導學生找出其圓心、半徑、直徑，再用尺子來測量繩子的長度，對圓的周長公式進行科學論證。在此基礎上，教師可利用微課視頻將圓的周長公式推導過程及推導小故事展示給學生，以此點燃學生思維的火花，提高學生的創新意識。

4.借助智能化技術加強教學互動與差異化教學

智能化技術應用于數學教學中，可加強課堂教學的互動性，并為差異化教學提供基礎。一個充滿互動的課堂會使學生投入其中，并激發出強烈的好奇心和探索欲望。這樣，學生就不再是被動的知識接受者，而是積極的參與者和創造者?；谥悄芑夹g，教師還可引導學生根據自己的興趣和需求選擇學習內容和路徑，實現真正的差異化教學與個性化學習，確保每個學生都能在適合自己的節奏和方式下進行學習。第一，針對學生不同的知識基礎、不同的學習需求，教師可借助智能化技術設計適合學生的個性化學習方案，并引導其建立數學知識框架。在此基礎上，教師可借助智能化技術追蹤學生的學習進程，并通過對大數據的分析，預測學生的發展趨勢，從而為其提供更適合的教學內容。例如，在“圓柱與圓錐”的教學中，教師可借助智能化技術將有關圓柱、圓錐的知識導入智能平臺，然后結合教學內容與學生的具體情況分層設計教學內容，并將分層后的知識點放入課堂回顧、組織和延伸環節，使學生能夠在任何時間、任何地點進行自主學習。另外，教師還可借助智能化技術提供的算法功能，分析適合每個學生的學習難度，從而實現個性化的學習指導與針對性評價。這樣，通過強大的后臺數據，因材施教就不再是紙上談兵，學生可發揮潛能，自主選取適合自己的課程資源。教師還可借助智能化技術搭建一個經驗交流平臺，供學生互相交流，以豐富學生的解決問題技巧，加深學生對所學知識的理解。在課程教學完成后，教師可針對學生在交流平臺存在的問題，進行重點教學指導，進一步提高課堂教學效果。

五、結語

綜上所述，智能化技術在數學課堂中的實踐體現了教育領域的創新進步，有助于提高學生的學習效率和課堂教學效率。而探索、揭示智能化技術與學科教學之間的微妙關系，可使教師在智能化技術的輔助下為學生提供更豐富、更具吸引力的學習內容，同時又不影響學生的自主學習能力和自身教學自主性的發展。在關注智能化技術在優化教學環境、增強教學互動性、促進知識掌握方面的潛在價值時，教師必須警惕過度依賴智能化技術所帶來的風險。因此，確保學科教學和智能化技術之間的和諧平衡，是教育領域探索和努力的新方向。

參考文獻：

[1]郭炯，丁添.面向數學學科能力培養的智慧課堂技術應用行為分析研究[J].中國電化教育，2023，（02）：134-141.

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[3]王建軍.研究智能化時代的小學數學教學策略創新途徑[J].數學學習與研究，2023，（11）：35-37.

[4]胡婷，吳祥祥.“互聯網+”背景下小學數學智能化教學模式實踐研究[J].中小學電教，2023，（06）：70-72.

[5]方雅蘭.智慧教育理念下小學數學課堂教學的應對策略[D].黃岡：黃岡師范學院，2019.

[6]楊明.關于“互聯網+”在小學數學課堂教學的應用與思考[J].中國多媒體與網絡教學學報，2021，（10）：71-72.

Practice and Reflection on Intelligent Technology in Mathematics Classroom

Qin Dianlun

（Shandong Anqiu Economic Development Zone Primary School， Anqiu 262123， China）

Abstract： With the continuous advancement of educational informatization， intelligent technology is playing an increasingly important role in mathematics classroom teaching. It helps to optimize the teaching environment， achieve differentiated teaching， enhance interaction between teachers and students， evaluate teaching effectiveness in real time， and improve student learning efficiency and classroom teaching efficiency. The article systematically elaborates on the practical effects and problems encountered by intelligent technology in mathematics classroom teaching through case studies and evaluation feedback， and proposes targeted solutions， in order to provide reference and reference for mathematics teachers in the application of intelligent technology.

Key words： primary school mathematics； intelligent technology； adaptability； inspirational； scientificity； multivariate characterization；autonomouslearning