刍议人工智能时代小学数学素养的培养

胡雪平

摘 要：科技的发展带动了教育的深层次改革，人工智能的运用给小学数学带来了全方位的优化，可以实现智能计算、智能分析，提升小学生的数学综合素养。那么，如何更好地将人工智能融入数学课堂，使数学教学跟上时代节奏呢？小学数学教师要突破传统观念的束缚，深入学习人工智能，创新数学教学策略，遵循教育规律和人才成长规律，激发小学生的学习兴趣，真正实现高效的数学课堂，促进小学生全面可持续发展。

关键词：小学数学;人工智能;数学素养;数学资源

中图分类号：G62          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2021）23-0123-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.23.061

人工智能技术的飞速发展，使小学数学发生了重大的变革，学习数学变得更加简单和方便，无论是学习环境、教学内容，还是课堂结构、运用模式，都与传统教学有着本质的区别，有利于小学生的个性化发展。义务教育阶段数学课程标准提出：数学课程的呈现需要体现层次性和多样性，注重课程内容与信息技术的融合，开发丰富的数学资源，使学生获得基本的数学活动经验，培养创新能力。因此，小学数学教师应该高度重视人工智能技术，做到线上和线下教育的融合，为小学生提供多重教育服务，解决小学生对数学的畏难情绪，使师生的互动方式更加多样，迈向数学教师与人工智能协作的未来教育时代。我结合实际教学经验，探讨数学教学与人工智能融合的意义以及数学课堂运用人工智能的误区，再阐述人工智能时代培养数学素养的策略。

一、数学教学与人工智能融合的意义

（一）改变学习方式，激发深层学习

人工智能与教育的碰撞，为小学生提供了定制化的学习内容和方法，彻底摒弃了传统、落后的学习方式，改变了多媒体教学中师生互动不足的现象，有利于激发小学生深层次学习的欲望。目前，人机交互、语音识别、图像识别等人工智能已经在小学校园里遍地开花。小学生非常喜欢这种教育方式，既满足了小学生的好奇心和求知欲，又凸显了学生的主体地位。在一些农村学校，受到地域和师资的限制，教育水平提升困难，小学生学习积极性不高，而人工智能将优质的教育资源发布到网上，农村学校和城市学校都可以获得同样的资源，不断提高小学生的自主学习能力。人工智能不仅有海量的教育资源，还可以实现在线搜索问题，极大地优化了小学生的认知结构和逻辑思维，使得小学生有更多的时间和精力去钻研数学，提高创造力。

（二）提高教学效率，注重个性培养

传统的数学课堂中，教师要书写大量的板书，不仅浪费了宝贵的课堂时间，还会给学生造成学习压力;很多学生只是记住了板书的内容，但是实际应用时却找不到方向，数学成绩不理想。而人工智能将教师从机械性和重复性的工作中解放出来，节省了教学时间成本，提高了批改作业和试卷的效率，便于对小学生做出针对性的指导，开拓小学生的视野。人工智能有利于小学生的个性培养，小学生根据自己的需求选择学习内容，每次遇到难题的时候都可以通过人工智能技术来解决，即使面对不同水平的小学生，人工智能依旧可以做出差异化的辅导，针对小学生的薄弱环节，为小学生提出巩固提高的方案。小学数学教师利用人机交互功能开展教学活动，使得小学生的思维始终处于活跃状态，他们在操作一体机的过程中培养了自身的学习兴趣，提升了自己的综合素养。

二、小学数学课堂运用人工智能的误区

（一）难以摆脱传统，出现抵触情绪

随着教学改革的深入和教育理念的创新，将人工智能运用到小学数学教学中是一种新趋势。但在实际教学中，很多教师受传统观念影响较深，难以摆脱过去的教学模式，仍以黑板讲授教学为主，对人工智能的运用较少。另外，很多教师对人工智能认识不足，认为它是抽象而不可感知的，缺乏运用人工智能的专业素养，看不到人工智能带给教学的便利，造成教师对人工智能出现抵触情绪，影响了人工智能的应用效果。

（二）运用过于狭隘，未形成系统化

目前人工智能在小学数学中的应用主要集中在课堂教学、测验、考试和练习等知识性的教学环节，对提高教学效率有很大的帮助。但是人工智能的应用场景应该是多元化的，在提倡素质教育的今天，人工智能应该在学生的身心健康发展、家庭教育、继续教育方面发挥更大的作用，不能局限于数学课堂教学。总体来说，人工智能在数学教育中的应用范围有限，未形成系统化的、高效的应用体系，需要小学数学教师进行拓展和开发。

三、人工智能时代培养小学生数学素养的策略

（一）理论联系实际，融合前沿教学理念

人工智能弥补了当前教育存在的种种缺陷和不足，实现了寓教于乐和因材施教，可以更好地发挥学习者的主动性，带来高效的教学效果。人工智能改变着教师的教学方式和小学生的学习方式。教师要做到理论联系实际，转变传统教育思想，实现数学教学向教育信息化迈进。以往数学课堂多沿用以前的案例，内容枯燥乏味，有些甚至脱离实际，无法调动小学生的学习积极性和主动性。这些问题一直困扰着小学生，导致他们无法提高自己的学习效率和质量。在人工智能时代，教师有了更多的选择，要结合教学实际，不仅讲授数学知识和技能，更多的是传递数学思想和拓宽学生视野，搭建起人工智能与课堂教学的桥梁。通过学习人工智能相关技术，小学数学教师可以帮助学生对数学理论进行形象化的认知，改变单向学习的弊端，实现在线学习和面对面学习，使学生用更少的精力去获得更多的知识，灵活应用数学知识去解决实际问题。

（二）引入竞争机制，解决教学核心问题

小学生在学习数学上存在着惰性，对所学知识不进行深入研究，下次再遇到同样的题型时仍然需要思考很久才能作答，降低了数学解题效率。众所周知，小学生的好奇心很强，喜欢新鲜事物，因此教师可以把握这一规律，引入人工智能，开启课堂竞争机制，给小学生提供施展才华的机会，使其在竞争中强化数学知识的运用，锻炼与人合作的意识，养成坚韧不拔的求知精神。教师要做好智能化备课，对数学教学的核心问题作出规划，摸索适应新时代的教學模式，给小学生带来学习的机遇。教师还要充分考虑小学生的个体差异，将小学生分成学习小组，实现混合式个性化教学，为每个小组设计不同的智慧教育课题，做到因材施教。小组之间既有竞争，也有合作，人工智能的设计极为巧妙，增强了班集体的活力，实现了人人参与学习过程。