基于“互聯網 t^y 的小學數學智能化教學研究

一、引言

隨著信息技術的飛速發展和教育改革的深入，傳統教學模式已經難以滿足現代教育對于個性化、高效性和趣味性的需求。在“互聯網 + ”的大背景下，小學數學智能化教學成為教育領域的一個熱門話題。通過智能化教學工具的應用，數學教學不僅能夠實現教學內容的數字化、動態化和交互化，還能夠精準分析學生的學習情況，為每位學生量身定制個性化學習路徑。這種方式不僅提升了教學效率，還極大地促進了教育公平性和個性化發展，為小學數學教育注入了新的活力和可能性。

二、基于“互聯網 +^，，， 的小學數學智能化教學優勢

基于“互聯網 ?^? ’的小學數學智能化教學是指在現代信息技術支持下，特別是在互聯網技術與智能技術的深度融合下，對小學數學傳統教學模式進行創新與重構的一種新型教學模式。這種模式充分利用了互聯網的海量資源、即時交互、個性化推送等優勢，以及人工智能技術的智能分析、精準推薦、自動反饋等功能，旨在提升小學數學教學效率、效果和學生的學習體驗{]。通過互聯網平臺，學生可以隨時隨地與教師、同學進行互動交流，共同解決問題，分享學習心得。這種即時交互和合作學習的方式，有助于激發學生的學習興趣，培養其團隊協作能力和溝通能力[2。借助人工智能技術，學校可以實時跟蹤學生的學習進展，進行智能評測，迅速識別學生的薄弱點和成長潛力，進而提供個性化學習建議和指導。

三、“互聯網 +^， ’背景下小學數學智能化教學的實現路徑

在“互聯網 + ”時代背景下，小學數學教學正逐步邁向智能化[2。這一轉變的核心理念在于充分利用各種先進的數字化工具與在線平臺，從而實現對傳統教學流程的深度重構。通過這些技術手段教師能夠更加精準地把握學生的學習過程，包括學習進度、理解程度以及遇到的困難等各個方面。同時，智能化教學還能夠根據每個學生的具體情況進行個性化的干預和指導，確保每位學生都能獲得最適合自己的學習路徑和支持。

（一）智能教學平臺：中樞與數據引擎

智能教學平臺能夠自動且全面地收集學生在平臺上的各類學習行為數據。涵蓋登錄時長反映學生對平臺的投入時間、練習軌跡、記錄學生在知識練習中的探索路徑；測試結果直觀體現學生對知識的掌握程度[3；互動頻次展現學生在學習過程中的參與活躍度等。通過全方位的數據記錄為后續深人分析學生學習狀況奠定堅實基礎。平臺內置強大的數據分析引擎，能夠實時對學生個體及群體的知識掌握程度進行剖析。它不僅能發現學生在哪些知識點上存在不足，還能洞察學生的能力短板，比如邏輯思維能力、空間想象能力等[4。同時，對學生的學習時間的分配、主動學習的頻率等學習習慣進行分析以及歸納常見錯誤類型。最終，將這些復雜的分析結果以可視化學情報告的形式呈現，讓教師和學生都能一目了然。基于精準的學情診斷結果，平臺能夠自動為不同學生量身定制并推送差異化的學習資源[5。通過個性化的資源推送確保每個學生都能獲取最適合自己的學習資料。針對不同層次、不同學習進度的學生，平臺能夠動態規劃出最優學習路徑，真正實現個性化教學。引導他們沿著最適合自己的路線前進，提高學習效率，避免學習的盲目性。此外，平臺還搭建起了一座家校溝通的高效橋梁。它會自動向家長端推送學生的學習報告，詳細呈現學生在學習過程中的表現；作業情況讓家長了解孩子作業完成的質量和進度；教師評語使家長知曉教師對孩子的評價和建議。家長通過這些信息能清晰了解孩子的學習狀態，并借助平臺內置的消息功能與教師溝通，共同商討支持孩子學習的有效策略。

如在“數學復習”環節，教師借助智能教學平臺強大的數據分析功能查看學生整個學期的學習記錄，包括作業完成情況、測試成績以及課堂互動數據等。平臺自動生成知識圖譜，精準定位每個學生的知識漏洞。例如，平臺發現某生分數運算錯誤率較高，便會根據這一診斷結果自動為該生推送個性化的復習計劃包。包含分數運算知識點講解視頻以生動的講解幫助學生理解；專項練習題強化學生對分數運算的練習；常見易錯點解析讓學生清晰認識到自己容易犯錯的地方。學生可以根據自身時間安排自主學習，平臺持續跟蹤其練習情況，并依據練習效果動態調整后續推送內容。比如，當該生掌握分數運算后平臺會減少同類題量，轉向其他薄弱知識點的推送。從期末成績分析來看，使用該功能的學生在薄弱知識點上取得了顯著進步。

（二）智能化教育軟件：內容呈現與交互深化

智能化教育軟件能夠將幾何圖形的性質、函數的變化規律、數形之間的復雜關系等抽象的數學概念，轉化為可動態操作、即時反饋的圖形、動畫或模擬實驗。讓學生不再是被動地接受抽象知識，而是通過親自操作和觀察主動探索數學知識的奧秘。它善于創設接近真實的問題情境，引導學生在模擬環境中運用所學數學知識解決實際問題，使學生深刻體會到數學與生活的緊密聯系，提高學生運用數學知識解決實際問題的能力。軟件提供智能題庫，能根據學生答題的正確率、速度以及錯誤模式動態調整題目難度和類型。在學生答題后軟件會即時提供詳細解析，不僅判斷答案的對錯，更深入分析錯誤原因提示相關知識點，幫助學生真正理解和掌握知識。軟件巧妙地融入挑戰、積分、排行榜等機制，極大地提升了學習的趣味性和學生的學習動機。讓學生在輕松愉快的氛圍中積極主動地學習數學，不再覺得學習是一件枯燥的事情。在“圖形的認識”教學中，教師巧妙利用幾何畫板軟件動態展示三角形、正方形等基本圖形。學生通過軟件直接操作，比如拖動三角形的頂點改變其形狀。軟實時動態顯示角度、邊長等數據變化。學生在這種親身體驗和觀察中深刻領悟到“三角形內角和恒為180度”的規律。這種交互式、可視化的探索過程，相較于傳統的靜態講解能讓學生對知識的理解更加深刻。在“數學運算”教學中，教師運用內含智能題庫的數學教育軟件，學生在進行運算練習時，軟件不僅能自動批改作業，更能智能分析錯誤模式，如發現學生混淆運算順序、進退位錯誤等。針對學生高頻出現的錯誤類型，比如某生常犯進退位錯誤軟件會即時推送專項講解視頻和相似題供其強化練習。教師借助軟件提供的班級錯題統計報告，如同手握教學的指南針發現普遍性問題，如全班在帶分數乘法上錯誤集中進而在課堂上進行重點講解。這樣不僅大大減輕了教師機械批改作業的負擔，還能讓教師將更多精力聚焦于精準教學干預。

（三）虛擬現實（VR）與增強現實（AR）：沉浸式體 驗與空間構建

VR和AR技術能夠將學生“帶人”那些難以在傳統課堂中實現的數學應用場景。無論是復雜的立體空間，讓學生身臨其境感受空間幾何的奧秘；還是宏觀或微觀尺度，拓寬學生對數學應用范圍的認知；或是歷史數學情境，讓學生穿越時空了解數學的發展歷程。虛實融合增強感知能將幾何體、坐標、數據流等虛擬的數學對象疊加到真實環境中，這種虛實融合的方式極大地增強了學生對抽象概念的具身體驗和空間感知能力，讓抽象的數學概念變得更加直觀、可感。學生可以在這個虛擬世界中大膽嘗試，充分發揮自己的創造力和實踐能力將理論知識與實踐操作緊密結合。在“數學實踐活動”中，教師借助VR技術精心構建一個逼真的虛擬超市場景，學生佩戴VR設備后仿佛真的走進了超市。貨架上的商品帶有虛擬價格標簽，學生需要在這個沉浸式環境中完成一系列任務，如預算規劃合理安排自己的購物資金;商品選擇根據需求挑選合適的商品；總價計算運用數學運算算出商品總價；付款找零完成實際購物中的重要環節。這種高度仿真的情境讓學生深刻體會到數學，如運算、比較、優化等知識在解決實際問題中的核心作用，其效果遠遠超過傳統的紙筆練習。在“測量知識”教學：利用AR技術學生在真實的教室或校園中，通過平板電腦或AR眼鏡開啟一個神奇的學習之旅。他們能看到疊加在真實物體上的虛擬尺子、網格或三維坐標，可以“徒手”進行虛擬測量，比如測量課桌的長度和寬度系統會即時顯示結果并可與標準單位對比。這種虛實結合的操作極大地增強了學生對長度、面積、體積單位及測量工具的實際感受和理解深度。

（四）人工智能輔助工具：個性化分析與決策支持

運用機器學習等AI技術能夠從海量學習數據中挖掘更深層的學習模式、認知障礙預測因子。它不僅關注學生的學習結果，更深人分析學生學習過程中的行為，為個性化教學提供有力依據。基于知識圖譜和自然語言處理的AI答疑助手能理解學生提問意圖，提供精準解答或引導式提示。幫助學生自主思考，培養學生獨立解決問題的能力。對于解題思路描述、小論文等開放性任務，AI能夠進行自動化初步評價，從語法、邏輯、關鍵點覆蓋等方面進行分析，輔助教師更高效地進行教學評價。它不僅能基于當前學情為學生推薦合適的資源，還能預測學生未來可能遇到的難點，提前推薦相關資源，幫助學生提前做好準備，提升學習效果。在智能教學平臺或軟件中，AI引擎不僅分析學生的錯題，還能識別學生解題過程中的猶豫時長、修改次數、草稿步驟等行為數據。通過對這些數據的深度分析預測其可能存在的思維障礙點，如空間想象力不足、數量關系理解模糊等。并在后續推送資源或練習時有針對性地強化相關能力的訓練，幫助學生突破思維瓶頸。引入AI答疑機器人，學生在課后遇到問題時可隨時向機器人提問，比如“這道應用題怎么列方程？”AI通過分析問題文本和上下文，如關聯知識點提供步驟提示、類似例題或引導式反問，幫助學生自主思考而非直接給出答案。同時，它會將高頻或疑難問題匯總給教師，為教師的教學提供參考。

（五）智能交互設備：物理空間與數字世界的無縫銜接

智能交互設備憑借先進的多模態交互技術，將原本傳統、相對靜態的教室轉化為充滿活力與互動性的動態數學探究空間。教師能夠借助觸控大屏以及手寫智能板等設備，在課堂上實時、精準地繪制各種復雜的函數圖像，還能輕松拆解幾何模型，以更直觀的方式向學生展示數學原理。學生可以通過滑動、拖拽圖形部件等簡單的手勢操作，積極參與到教學互動之中。以“位置與方向”教學內容為例，學生借助AR沙盤設備能夠擺放虛擬的建筑物模型，系統會自動精準識別模型的位置，并迅速生成三維坐標圖。通過這樣的方式學生們可以更加直觀地理解抽象的“數對”概念與實際空間位置之間的對應關系，將原本抽象的數學關系變得具體可感，突破了傳統二維平面教學的限制。同時，智能穿戴設備，如常見的智能手環以及學習手表等實現了對學生學習狀態的實時追蹤，這些設備內置了多種傳感器，能夠實時監測學生的專注度，比如通過捕捉心率變化、書寫壓力等生理數據來進行判斷，同時還能監測學生的疲勞度。一旦檢測到學生長時間處于低效率的學習狀態，設備便會自動觸發提醒機制，以震動提示或者推送短時放松任務等方式幫助學生調整狀態。智能穿戴設備內置的語音交互功能可以更好地輔助學生學習。學生們在學習過程中如果遇到數學問題，例如“如何快速計算分數除法？”，只需通過語音發起提問，設備便會即時調用知識庫迅速給出詳細的解答。這種便捷的交互方式真正形成了一種“隨時學、隨地問”的泛在學習環境，讓學習不再受時間和空間的限制，大大提高了學習的效率與靈活性。

四、結束語

基于“互聯網 + ”的小學數學智能化教學模式，以獨特的優勢，正在逐步改變傳統的教學面貌。它顯著提升了教學質量與效率，尤為關鍵的是，為學生構筑了一個更為開放、自由且個性化的學習環境，有效激發了學生的學習興趣和潛能，為新時代人才的培養，尤其是具備創新精神與實踐能力的人才，提供了堅實的支持。

作者單位：董銘佑甘肅省慶陽市慶城縣慶城小學

參考文獻

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