基于人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)的小學(xué)數(shù)學(xué)個(gè)性化學(xué)習(xí)

人工智能技術(shù)已經(jīng)滲透到教育行業(yè)，對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)帶來了革命性變革。教師應(yīng)利用智能教學(xué)系統(tǒng)，精確掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和興趣，實(shí)施個(gè)性化教學(xué)策略。系統(tǒng)營造的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境有助于學(xué)生攻克學(xué)習(xí)中的難題，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解。此外，人工智能的應(yīng)用使教師能更綜合地衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，有效識(shí)別并糾正學(xué)生學(xué)習(xí)中的不足。課前，平臺(tái)輔助分析學(xué)情，為每位學(xué)生定制個(gè)性化學(xué)習(xí)計(jì)劃，指導(dǎo)教師選擇適宜教學(xué)策略；課中，AI輔助教學(xué)管理，提高教學(xué)效率；課后，學(xué)生可以利用平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，鞏固知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的實(shí)踐探究。

一、人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)的功能特性

（一）開展微課教學(xué)

人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)提供了豐富的微課資源，包含了大量的概念課和解題課視頻，它們講解清晰，生動(dòng)有趣，在播放過程中還會(huì)出現(xiàn)互動(dòng)答題，具有良好的交互性。在教學(xué)中，教師和學(xué)生都可以根據(jù)需要控制播放、暫停和回退，也可以根據(jù)教學(xué)進(jìn)度靈活地跳轉(zhuǎn)到不同節(jié)點(diǎn)。微課后配套了相應(yīng)的練習(xí)題，用于檢測微課學(xué)習(xí)的效果。此外，在分段教學(xué)功能中，學(xué)生還可以選擇不同的微課片段和配套練習(xí)進(jìn)行觀看和答題，更好地理解和掌握知識(shí)。

（二）提供練習(xí)反饋

智能學(xué)習(xí)平臺(tái)的練習(xí)功能包括同步預(yù)習(xí)、同步練習(xí)、同步復(fù)習(xí)和查漏補(bǔ)缺四個(gè)方面。同步預(yù)習(xí)可以讓學(xué)生通過觀看微課提前了解知識(shí)點(diǎn)，為新知學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備；同步練習(xí)可以在題庫中選題組卷，發(fā)布給學(xué)生在課后完成，鞏固已學(xué)內(nèi)容；同步復(fù)習(xí)可以通過完成基礎(chǔ)題、微課復(fù)習(xí)、變式題提升的方式，加深對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用；查漏補(bǔ)缺則是利用平臺(tái)提供的知識(shí)精測點(diǎn)讓學(xué)生進(jìn)行易錯(cuò)題訓(xùn)練。在教學(xué)中，教師可以根據(jù)平臺(tái)的大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)實(shí)時(shí)生成的學(xué)情報(bào)告，了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，提高教學(xué)的有效性。

（三）精準(zhǔn)學(xué)情分析

智能學(xué)習(xí)平臺(tái)的學(xué)情分析功能可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行精準(zhǔn)分析。一方面，通過微課學(xué)習(xí)分析中的觀看時(shí)長、觀看認(rèn)真程度、重復(fù)播放次數(shù)等指標(biāo)，教師可以全面了解學(xué)生在微課學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)。另一方面，通過精測點(diǎn)分析，教師可以精確定位學(xué)生各項(xiàng)知識(shí)的薄弱環(huán)節(jié)，從而更有針對(duì)性地定制輔導(dǎo)方案，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)施個(gè)性化學(xué)習(xí)。

二、基于人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)的小學(xué)數(shù)學(xué)個(gè)性化學(xué)習(xí)模式

（一）智能診斷式學(xué)習(xí)模式

智能診斷式學(xué)習(xí)模式以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代教育中嶄露頭角。該模式通過集成先進(jìn)的智能診斷系統(tǒng)，能迅速而準(zhǔn)確地捕捉學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的難點(diǎn)與薄弱環(huán)節(jié)。這一實(shí)現(xiàn)方式依賴于強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，它們深入剖析學(xué)生的作業(yè)完成情況、測驗(yàn)成績等多元化數(shù)據(jù)，從中提煉出有價(jià)值的信息。這種精準(zhǔn)的診斷不僅幫助學(xué)生迅速定位自身問題所在，還為他們后續(xù)的學(xué)習(xí)規(guī)劃提供了清晰、明確的方向，有效促進(jìn)了學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量的雙重提高。

（二）自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式

自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式以其高度的靈活性和個(gè)性化特點(diǎn)，在現(xiàn)代教育領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力。該模式能實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度與能力水平，通過綜合運(yùn)用強(qiáng)化學(xué)習(xí)、推薦系統(tǒng)等前沿技術(shù)，智能地為學(xué)生量身定制學(xué)習(xí)資源和路徑。隨著學(xué)生知識(shí)掌握程度的加深或減弱，系統(tǒng)能動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容的難易度，確保學(xué)生始終處于“最近發(fā)展區(qū)”，既不因過于簡單而失去挑戰(zhàn)性，也不因過于復(fù)雜而感到挫敗。這種個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)極大地提高了學(xué)習(xí)效率，有效避免了傳統(tǒng)“一刀切”教學(xué)模式下可能產(chǎn)生的無效學(xué)習(xí)現(xiàn)象。

（三）互動(dòng)探究式學(xué)習(xí)模式

互動(dòng)探究式學(xué)習(xí)模式是一種高度互動(dòng)與參與的教學(xué)方式，它顯著強(qiáng)調(diào)了師生之間、生生之間的緊密交流與合作，并通過創(chuàng)新性地運(yùn)用人工智能技術(shù)，豐富了互動(dòng)的形式與深度。在這種模式下，智能機(jī)器人成為教學(xué)的好幫手，它們能與學(xué)生進(jìn)行流暢對(duì)話，解答疑惑；而虛擬實(shí)驗(yàn)室等先進(jìn)工具則構(gòu)建出真實(shí)的學(xué)習(xí)場景，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行探索與實(shí)踐。這種沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與好奇心，使他們由被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探索知識(shí)。通過不斷的互動(dòng)與探究，學(xué)生不僅鞏固了基礎(chǔ)知識(shí)，還提升了創(chuàng)新思維與解決實(shí)際問題的能力，為未來的學(xué)習(xí)與生活奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

三、基于人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)的小學(xué)數(shù)學(xué)個(gè)性化學(xué)習(xí)的實(shí)踐策略

（一）技術(shù)支持，課前精準(zhǔn)把握，奠定個(gè)性化學(xué)習(xí)基礎(chǔ)

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)生處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，難以激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和潛力。而人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)的出現(xiàn)，為小學(xué)數(shù)學(xué)個(gè)性化學(xué)習(xí)提供了新的可能，能提高課前預(yù)習(xí)或自習(xí)的效率，為課堂教學(xué)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.借助人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化預(yù)習(xí)

盡管有些教師可能對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)課前預(yù)習(xí)持保留態(tài)度，但不可否認(rèn)的是，針對(duì)性的課前預(yù)習(xí)能讓學(xué)生探索出最佳的個(gè)性化路徑，進(jìn)而提升獨(dú)立學(xué)習(xí)的技巧，這種能力將伴隨學(xué)生一生，為其帶來長遠(yuǎn)利益。人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)依托于先進(jìn)的智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)會(huì)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄和認(rèn)知能力，智能化地打造出一系列與新課內(nèi)容緊密相連的知識(shí)點(diǎn)解讀材料、訓(xùn)練題目以及評(píng)估試題。學(xué)生得以在家庭或校園環(huán)境內(nèi)先行一步開展預(yù)習(xí)，他們通過進(jìn)行這些練習(xí)，不僅可以對(duì)即將接觸的知識(shí)有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，還能洞察自身的知識(shí)短板。

例如，在四年級(jí)數(shù)學(xué)教學(xué)中，許多學(xué)生可能已經(jīng)掌握了基本的四則運(yùn)算和數(shù)的概念。那么，教師的教學(xué)重點(diǎn)就不應(yīng)再局限于這些基礎(chǔ)知識(shí)和技能，而是通過智能預(yù)習(xí)系統(tǒng)，精確了解學(xué)情，掌握哪些學(xué)生已經(jīng)熟練掌握，哪些學(xué)生還存在理解上的困難。對(duì)于已經(jīng)掌握的學(xué)生，教師可以設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)，如解決實(shí)際應(yīng)用題、探索數(shù)學(xué)規(guī)律等；對(duì)于尚未掌握的學(xué)生，則可以提供針對(duì)性的練習(xí)資源和詳細(xì)的講解視頻，幫助他們查漏補(bǔ)缺，鞏固提升。

2.借助人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化輔導(dǎo)

人工智能教育平臺(tái)特別增設(shè)了智能輔導(dǎo)功能。這個(gè)功能使教師能根據(jù)學(xué)生的弱點(diǎn)進(jìn)行定制化的教學(xué)支持，為學(xué)生量身定制專屬的練習(xí)題和解決方案。在學(xué)生遇到難點(diǎn)時(shí)，教師能借助ChatGPT、文心一言、題拍拍等AI工具，迅速搜尋到相關(guān)的教學(xué)視頻、講解資料以及解題步驟，并實(shí)時(shí)傳遞給學(xué)生，確保學(xué)習(xí)體驗(yàn)的靈活性和無界性。

3.借助人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化自測

智能自測是人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)提供的另一項(xiàng)重要功能，它能幫助學(xué)生自我評(píng)估學(xué)習(xí)水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并彌補(bǔ)不足。教師可以結(jié)合課堂中學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及能力水平，使用相關(guān)的智能軟件，有針對(duì)性地制作智能題庫，并在相關(guān)平臺(tái)上展示給學(xué)生。學(xué)生可以通過在線智能自測系統(tǒng)，隨時(shí)隨地進(jìn)行自我測試。

智能自測系統(tǒng)能根據(jù)學(xué)生的答題情況和時(shí)間，自動(dòng)判斷學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平和能力，生成詳細(xì)的測試報(bào)告。學(xué)生可以通過查看測試報(bào)告，了解自己的掌握情況和薄弱環(huán)節(jié)，從而有針對(duì)性地進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固。同時(shí)，教師也可以通過分析學(xué)生的測試數(shù)據(jù)，了解班級(jí)整體的學(xué)習(xí)情況和個(gè)體差異，為后續(xù)的課堂教學(xué)和個(gè)性化輔導(dǎo)提供有力的依據(jù)。

例如，教師可以針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或章節(jié)，制作一系列自測題目，包括選擇題、填空題、計(jì)算題等多種題型。學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和興趣，選擇適合自己的題目進(jìn)行自測。在自測完成后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給出答案和解析，幫助學(xué)生及時(shí)糾正錯(cuò)誤，加深理解。此外，教師還可以通過分析學(xué)生的自測數(shù)據(jù)，確定學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑和難度級(jí)別，為后續(xù)的教學(xué)內(nèi)容和練習(xí)設(shè)計(jì)提供個(gè)性化的建議。

（二）課中深度融合，提升個(gè)性化學(xué)習(xí)效果

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入先進(jìn)的人工智能技術(shù)，有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。教師能借助智能技術(shù)，選取更具有吸引力的教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；通過智能語音辨識(shí)與自然語言處理技術(shù)，教師能自動(dòng)評(píng)估學(xué)生的口頭表達(dá)和書面作業(yè)，從而更精準(zhǔn)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；同時(shí)，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生能在互動(dòng)游戲中深入學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，這有助于增強(qiáng)他們的參與感和實(shí)際操作技能。

1.突破難點(diǎn)，仿真模擬場景助力空間觀念形成

小學(xué)數(shù)學(xué)中有些內(nèi)容相對(duì)抽象，如空間觀念的形成。學(xué)生如果沒有足夠的空間想象力，就很難理解這些概念。而人工智能技術(shù)可以通過仿真模擬場景，為學(xué)生提供真實(shí)的體驗(yàn)，幫助他們形成空間觀念。

例如，在“多邊形的面積”的教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往難以讓學(xué)生直觀感受到多邊形面積的計(jì)算過程。而利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，教師可以創(chuàng)建一個(gè)3D的仿真場景，讓學(xué)生戴上VR眼鏡，身臨其境地進(jìn)入多邊形構(gòu)成的虛擬世界。學(xué)生可以親手操作，通過拖拽、旋轉(zhuǎn)等多種方式，直觀感受多邊形面積的分割、組合與計(jì)算過程。這樣，學(xué)生能更深入地理解多邊形面積的計(jì)算方法，從而形成清晰的空間觀念。

2.深化理解，互動(dòng)操作促進(jìn)深層次認(rèn)知

學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)概念掌握的程度各不相同。在信息技術(shù)與大數(shù)據(jù)融合的教學(xué)環(huán)境中，教師能借助平板電腦等設(shè)備，引導(dǎo)學(xué)生通過交互式方法學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，從而拓展他們對(duì)數(shù)學(xué)概念的認(rèn)識(shí)深度。

例如，在學(xué)習(xí)“平移、旋轉(zhuǎn)和軸對(duì)稱”時(shí)，常規(guī)的教學(xué)手段或許會(huì)使學(xué)生感到這些理論較為深?yuàn)W且不易理解。借助平板設(shè)備中的智能應(yīng)用程序，學(xué)生得以通過指尖的觸碰與互動(dòng)來直觀體驗(yàn)圖形的平移、旋轉(zhuǎn)和軸對(duì)稱過程。他們可以拖動(dòng)圖形進(jìn)行平移，觀察圖形位置的變化；可以旋轉(zhuǎn)圖形，感受圖形在旋轉(zhuǎn)中保持大小和形狀不變而位置發(fā)生變化的奇妙；還可以通過軸對(duì)稱操作，理解對(duì)稱軸兩側(cè)圖形的鏡像關(guān)系。這種互動(dòng)操作的方式不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，還幫助他們?cè)趯?shí)踐中深層次地理解了平移、旋轉(zhuǎn)和軸對(duì)稱的概念，培養(yǎng)了他們的發(fā)散性思維和空間想象力。

此外，人工智能技術(shù)還可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和反饋，智能調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和難度級(jí)別，確保每名學(xué)生都能在適合自己的學(xué)習(xí)路徑上不斷進(jìn)步。例如，對(duì)于已經(jīng)掌握某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)生，系統(tǒng)可以自動(dòng)跳過相關(guān)內(nèi)容的講解和練習(xí)；對(duì)于尚未掌握的學(xué)生，則可以提供更多的講解視頻、練習(xí)題和輔導(dǎo)資源，幫助他們逐步掌握和理解。

3.加強(qiáng)交互，促進(jìn)深度思考

傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)模式往往忽視了學(xué)生的主體地位，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，參與度低。而人工智能技術(shù)的融入，為課堂教學(xué)注入了新活力。通過人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)，教師可以利用AI軟件、H5動(dòng)畫等多媒體工具，使抽象的數(shù)學(xué)概念變得直觀、生動(dòng)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。

以“平行四邊形的面積”教學(xué)為例，教師不再僅僅依靠口頭講解和板書演示，而是利用平板電腦上的AI軟件，向?qū)W生展示平行四邊形和長方形的對(duì)比圖。學(xué)生可以直觀地看到兩個(gè)圖形的面積差異，進(jìn)而引發(fā)對(duì)平行四邊形面積計(jì)算方法的思考。接著，教師引導(dǎo)學(xué)生使用H5動(dòng)畫進(jìn)行動(dòng)手操作，通過“移和轉(zhuǎn)”的方式，學(xué)生可以將平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形，從而直觀地理解并掌握其面積計(jì)算方法。這種教學(xué)方式既有趣味性，又能幫助學(xué)生突破認(rèn)知難點(diǎn)，促進(jìn)深度思考。

人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)的互動(dòng)功能為課堂教學(xué)增添了更多的交流與合作機(jī)會(huì)。教師可以邀請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)操作電腦，進(jìn)行實(shí)際的計(jì)算與演示，使學(xué)生在互動(dòng)中加深理解，提高學(xué)習(xí)效率。同時(shí)，平臺(tái)還能實(shí)時(shí)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，為教師提供精準(zhǔn)的學(xué)情分析，從而調(diào)整教學(xué)策略，滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

（三）技術(shù)賦能課后，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化自主學(xué)習(xí)

課后是學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力發(fā)展的重要時(shí)段。在人工智能時(shí)代，學(xué)生可以利用人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行個(gè)性化的自主學(xué)習(xí)，根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和興趣選擇適合的學(xué)習(xí)資源。

錯(cuò)題資源是小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的寶貴財(cái)富。在傳統(tǒng)方式下，學(xué)生需要手動(dòng)抄寫錯(cuò)題，效率低下且效果不佳。而人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)則能輕松實(shí)現(xiàn)錯(cuò)題的自動(dòng)提取與整理。學(xué)生只需要掃描或拍照上傳錯(cuò)題，平臺(tái)就能快速識(shí)別并生成個(gè)性化的錯(cuò)題庫。教師可以根據(jù)錯(cuò)題庫為學(xué)生推送針對(duì)性的練習(xí)題目，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)點(diǎn)，提高解題能力。同時(shí)，平臺(tái)還能根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，智能調(diào)整題目難度和類型，確保學(xué)生始終處于“最近發(fā)展區(qū)”，實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。

除了錯(cuò)題資源外，虛擬答疑也是人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)的一大亮點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難免會(huì)遇到困惑和疑問，而課堂時(shí)間有限，無法一一解答。虛擬答疑功能則能為學(xué)生提供24小時(shí)不間斷的答疑服務(wù)。學(xué)生可以通過語音或文字與智能助手進(jìn)行對(duì)話，獲得即時(shí)、準(zhǔn)確的解答。這種個(gè)性化的輔導(dǎo)方式不僅提高了學(xué)習(xí)效率，還增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。

四、結(jié)語

總之，基于人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)的小學(xué)數(shù)學(xué)個(gè)性化學(xué)習(xí)實(shí)踐探究展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì)與意義。通過平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的個(gè)性化教學(xué)能精準(zhǔn)滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，提高教學(xué)效率。同時(shí)，人工智能輔助教師教學(xué)，使課堂更生動(dòng)有趣。在自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)中，人工智能技術(shù)同樣扮演著關(guān)鍵角色，它促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的養(yǎng)成與動(dòng)手能力的提升。雖然目前將人工智能融入教學(xué)實(shí)踐尚面臨諸多難題，但隨著技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與教師的積極探索，人工智能輔助的學(xué)習(xí)系統(tǒng)將在小學(xué)數(shù)學(xué)定制化教育中起到關(guān)鍵作用，為教育領(lǐng)域注入無限生機(jī)。