智能化技术在数学课堂中的实践与思考

摘要：随着教育信息化的不断推进，智能化技术在数学课堂教学中发挥着越来越重要的作用，其有助于优化教学环境，实现差异化教学，增强师生间的互动，实时评价教学效果，有助于提升学生的学习效率和课堂教学效率。文章通过案例研究、评估反馈，系统阐述智能化技术在数学课堂教学中的实践效果及遇到的问题，并提出针对性解决方法，以期为数学教师提供智能化技术运用方面的参考与借鉴。

关键词：小学数学；智能化技术；适应性；启发性；科学性；多元表征；自主学习

中图分类号：G623.5文献标志码：A文章编号：1008-3561（2024）20-0097-04

随着教育信息化的发展，智能化技术广泛应用于数学教学中，以此创新教学方式，推进数学教学改革。在教学实践中，教师可通过整合智能化技术与教学环境，提升数学教学的互动性，实现差异化教学和客观、公正评价，积极提高学生的学习效率和课堂教学效率。另外，智能化技术的融入还有助于发展学生的自主学习能力，实现教师教学的自主性。但智能化技术在数学课堂教学中的应用还存在一些问题，如教师的信息素养不足、教师和学生对智能化技术过度依赖或不适应等。本文系统剖析智能化技术在数学教学中的实践意义，然后通过对实证案例的分析与评价，反思智能化技术在运用中存在的问题，并就智能化技术在数学课堂中的运用原则与实践策略进行阐述，以期为未来智能化、现代化教学模式的实现提供参考与借鉴。

一、智能化技术应用于数学课堂教学中的意义

1.有助于提升教学效果

随着信息技术的飞速发展，传统教学模式已逐步向更为高效、互动性更强的方向改变。在数学教学领域，营造充分整合高科技教学工具的多样化教学环境至关重要，如利用交互式电子白板、教学管理软件等现代化教学设施，使教学内容的呈现方式更加生动，使抽象的数学知识变得形象而直观。这样，不仅能够激发学生的学习积极性，还能够促进学生的认知发展，提升教学效果。

2.有助于实现差异化教学

在智能化数学课堂上，教师可在教学过程中实时观察学生的学习状态，及时调整教学策略，实现差异化教学。例如，在互动式电子白板上，学生的每一次操作都可被记录和反馈，教师可据此分析学生对知识的理解程度，进而提供针对性的教学指导[1]。基于智能化教学工具，教师还可设计出更具个性化和差异化的教学方案，如借助数据分析工具，精确掌握每个学生的学习进展，然后引导学生制订个性化的学习计划，以此满足不同学习基础学生的学习需求，并为学生的潜能开发提供条件与空间。

3.有助于增强师生互动

在数学教学中，教师可借助智能化技术优化教学环境，增强师生间的互动以及生生间的知识交流，使学生主动参与学习活动，通过自主探索和实践来构建知识体系，并在这一过程中形成创新思维和解决问题能力。这是因为智能化技术的融入可使教学活动从单向的知识传授变为双向、互动的知识探索，以此发展学生的探索能力和创新能力。

4.有助于实时评价教学效果

在数学教学中，有效的评价和反馈是确保学生掌握核心概念和技能的关键环节。智能化评价系统应用于数学课堂，可为教师和学生提供更为准确和及时的评价[2]。智能化评价系统能够实时收集和分析学生的学习数据，如作业完成情况、答题时间和答题过程等，并生成个性化的学习建议和改进方案，从而为教师提供更为详尽和准确的学习报告，使其及时调整教学策略，以更好满足学生的学习需求。另外，智能化评价系统还可为学生提供即时反馈，使其能够清晰了解自身在学习中存在的不足，进一步明确学习方向。

二、智能化技术在数学教学实践中遇到的问题

1.教师信息化素养不足

目前，智能化技术已经广泛应用于数学教育领域，但部分教师在实践中存在一些问题，信息化素养不足是其中最突出的问题。第一，智能化技术的应用要求教师不仅有较强的数学教学能力，高效传授数学知识，还要熟练掌握相关信息技术知识，能将教学内容与技术工具相结合进行创新教学。第二，技术故障是教师在教学实践中经常遇到的问题。网络连接的不稳定性、教学软件的兼容性问题等都可能中断教学流程，影响学生的数学学习热情和兴趣。第三，智能化系统提供的数据分析和反馈功能，可为教师提供即时的教学参考，但前提是教师能够准确解读数据。数据的误读可能导致教师误判学生的实际学习情况，进而影响教学策略的制定和实施。这就要求教师在利用数据进行教学决策时必须格外谨慎。而对于上述智能化技术的应用要求，部分教师受主客观因素影响，不能完全实现，导致智能化技术的应用效果受到影响。

2.教师对智能化技术过度依赖

在数学教学中，部分教师存在对智能化技术过度依赖的情况，甚至把智能化教学当成现代化教育的主要标志。有的教师无论在课堂上所讲的内容是什么，都喜欢使用智能化教学设备。有的教师越来越多地依赖特定的教学软件或硬件，但工具的使用受限于预设的参数和功能，从而限制了教师根据学生需求进行创新、开展个性化教学的能力。教师对智能化技术的过分依赖，还会导致师生之间缺乏有效交流，并使教师的角色从引导学生探索知识的导师，转变为技术工具的操作者。另外，当教师在课堂上过于频繁地使用多媒体教学工具时，学生就没有足够的时间来相互沟通、独立思考，而把更多时间放在观看视频上，导致学习效果受到影响[3]。

3.学生对智能化技术的适应性不足

学生对智能化教学工具的适应性不足是智能化技术应用中存在的突出问题之一。笔者通过调查问卷和小组讨论等方式，了解学生对智能化教学工具的使用体验，结果显示，大部分学生对融合了智能化技术的数学课堂持积极态度，认为新型教学模式有助于增强课堂互动性，动态、可视化教学手段有助于提供直观且生动的学习体验，从而激发出更浓厚的学习兴趣。但有的学生对智能化技术感到不适应或者过度依赖。其中，部分学生过度依赖智能化技术辅助学习，而忽视对数学本质的关注，忽视与教师、同学的互动交流，当缺乏智能化技术的辅助时，会感到无所适从。这不仅会影响学生的学习效率，还会影响其注意力集中和良好学习习惯的形成[4]。例如，在进行数学计算和推理方面的学习时，部分学生过度依赖智能化技术的演示，而忽略练习对于夯实数学知识基础的重要性，这不仅会导致其数学思维能力发展受限，还会出现因缺乏技术辅助而无法解决问题的情况。

三、智能化技术应用于数学教学中的基本原则

1.多元表征原则

表征是指信息在人脑中的表现形式，也就是对信息进行记录和表现的方法。但同样的事物，在不同人的脑海中会差别化呈现，对同一事物，学生也会持有不同的观点。为此，在数学教学实践中，教师要坚持多元表征原则，充分利用智能化技术，以视觉、听觉相结合的方式，使学生的认知突破表面特征，进入深度“思维运动”状态，实现多元化、全面发展。

2.适应性原则

智能化技术应用于数学教学中，容易出现分散学生注意力的情况。所以，在教学实践中，教师要基于智能化技术应用的适应性原则，引导学生逐步适应这一教学模式，不要过于关注课堂教学内容以外的事物。这就需要教师时刻关注智慧教育的最新进展，并与学生的具体学习情况相结合，形成适应学生的教学模式，以此充分发挥智能化技术在教育教学中的作用，助力学生学习效率和课堂教学效率的提升。

3.科学性原则

基于科学技术的迅速发展，智慧教室及智能化教学辅助工具的应用成为可能。而在应用智能化技术时，教师要避免学生出现思维固化的情况，遵守科学性原则，灵活地运用智能化技术来开展数学教学活动，引导学生深入学习知识，并实现知识的内化迁移Y8kGE6bguZrOR+UnitpBTw==。

4.启发性原则

在应用智能化技术的数学教学实践中，教师应坚持启发性原则，即借助信息技术给学生营造良好的课堂学习气氛，以视频、音频等多种方式开阔学生的视野与思路。在教学方式上，教师要避免直接向学生灌输知识，而应借助智能化技术启发学生，引导学生建立知识间的有机联系，积极提高学生的数学知识综合运用能力。

四、智能化技术在数学课堂中的实践策略

1.提升教师的信息化素养

智能化技术在数学教学中的运用是一个复杂的过程，不仅涉及技术的持续更新和教学资源的合理分配，还涉及教师在持续学习和适应新技术方面的努力。这就要求教师不断提升自身的信息技术素养，以便更好地整合和应用智能化工具来提升教学效果。同时，学校和教育决策者需要为教师提供必要的支持和培训，积极提高教师的信息技术素养，并促使其将所学应用于教学实践中，确保所有学生都能从智能化教学实践中获益，从而促进教育公平，培养更多适应社会需求的创新型人才。在使用智能化教学工具时，教师要保持对教育本质的忠实，即培养学生独立处理和解决问题的能力，同时以批判性思维审视智能化技术在教学中的作用，既充分利用智能化技术带来的优势，又不能让技术成为教育实践中的绊脚石[5]。第一，智能化技术应被视为教学过程中的辅助工具，而非替代教师和学生互动的手段。技术的使用应当提升教学效果而不是取代教师的教学策略和学生的学习过程。第二，教师要根据学生的具体学习背景和学习需求，灵活选择和使用技术工具。这就要求教师具备较强的判断能力，能够识别何时使用智能化技术，何时采用传统教学方法，确保技术的引入真正促进学生的学习。第三，教师必须保持对技术依赖潜在威胁的警觉，确保智能化技术真正服务于教育，科学、合理地使用智能化技术培养学生的自主学习能力，发展其批判性思维和独立解决问题的能力。通过这样的反思与实践，教师可确保智能化技术的应用与教育目标相辅相成，以促进学科教学效率和学生学习效率的提升。

2.借助智能化技术加强教学设计

在学科教学中应用智能化技术时，如何恰当地平衡技术依赖与教学自主性之间的关系，确保两者和谐共存，是需要数学教师重点解决的问题之一。教师在应用智能化技术的同时，要在技术使用和内容探究之间找到合适的平衡点，以避免自身及学生对智能化工具的过分依赖。这就要求教师不仅关注智能化技术的运用，还要实现智能化技术与传统教学模式的结合，确保学生在技术使用和基础数学知识掌握之间保持平衡，并借助智能化工具激发学生的学习兴趣，加强学生的批判性思维、自主学习能力、逻辑推理能力和人际交往能力培养。在这个过程中，教师必须谨慎设计课程教学活动，以确保智能化技术的使用能够增强教学效果，而非替代传统数学教学方法，最大化发挥智能化技术在教学中的作用，同时避免其可能出现的负面影响。例如，在教学与分数有关的内容时，教师可借助智能化工具展示一系列生活化场景或物品，如月饼、水果切片等，让学生在触摸屏上“切分”这些物品，以此将抽象的概念内容变得直观和易于理解。教师还可借助智能化技术创设教学情境，通过动态演示帮助学生对分数形成初步认识。对于学生在分数加减法学习中存在的理解障碍，教师可借助智能化学习软件为学生设计交互式的数学游戏，将分数的加减运算转化为可视化的拼图游戏，让学生通过拼合或拆分拼图来完成分数的加减运算。这样的动手操作练习不仅可锻炼学生的数学思维，还可加深其对分数运算法则的理解。再如，在教学有关比例和比例尺概念的相关内容时，教师可借助模拟软件演示现实世界中比例和比例尺的应用，如使用模拟的建筑软件设计房间，调整家具的比例大小等。通过这种方式，学生能将数学知识与实际情境相联系，还能发展空间思维和解决问题能力。可见，借助智能化教学工具，复杂的数学概念可被转化为学生能够理解的视频、图片或游戏，这不仅有助于激发学生对数学知识的学习兴趣，加深学生对数学知识的理解，还能促进其分析问题能力和逻辑思维能力的发展。

3.借助智能化技术加强学生自主学习

数学教学的根本目标在于培养学生的数学知识运用能力，即让学生将课堂上学到的数学知识运用到实际生活中。而智能化技术应用于数学教学中，可提供丰富的教学资源和工具，使抽象的数学概念以更加直观的方式呈现于学生面前，便于学生进行自主探究，如虚拟现实技术可模拟数学问题的真实应用场景，数字化工具可动态展示数学公式和图形变化，以上技术、工具有助于丰富教学手段，激发学生的自主学习动力[6]。例如，“圆”的教学重点在于让学生了解圆的圆心、半径、直径的定义，以及圆的周长、面积公式等。在教学过程中，教师可事先搜集学生在生活中常见的圆形，然后借助智能化技术演示圆的变化，如将一根绳子绕成一个圆圈，并引导学生找出其圆心、半径、直径，再用尺子来测量绳子的长度，对圆的周长公式进行科学论证。在此基础上，教师可利用微课视频将圆的周长公式推导过程及推导小故事展示给学生，以此点燃学生思维的火花，提高学生的创新意识。

4.借助智能化技术加强教学互动与差异化教学

智能化技术应用于数学教学中，可加强课堂教学的互动性，并为差异化教学提供基础。一个充满互动的课堂会使学生投入其中，并激发出强烈的好奇心和探索欲望。这样，学生就不再是被动的知识接受者，而是积极的参与者和创造者。基于智能化技术，教师还可引导学生根据自己的兴趣和需求选择学习内容和路径，实现真正的差异化教学与个性化学习，确保每个学生都能在适合自己的节奏和方式下进行学习。第一，针对学生不同的知识基础、不同的学习需求，教师可借助智能化技术设计适合学生的个性化学习方案，并引导其建立数学知识框架。在此基础上，教师可借助智能化技术追踪学生的学习进程，并通过对大数据的分析，预测学生的发展趋势，从而为其提供更适合的教学内容。例如，在“圆柱与圆锥”的教学中，教师可借助智能化技术将有关圆柱、圆锥的知识导入智能平台，然后结合教学内容与学生的具体情况分层设计教学内容，并将分层后的知识点放入课堂回顾、组织和延伸环节，使学生能够在任何时间、任何地点进行自主学习。另外，教师还可借助智能化技术提供的算法功能，分析适合每个学生的学习难度，从而实现个性化的学习指导与针对性评价。这样，通过强大的后台数据，因材施教就不再是纸上谈兵，学生可发挥潜能，自主选取适合自己的课程资源。教师还可借助智能化技术搭建一个经验交流平台，供学生互相交流，以丰富学生的解决问题技巧，加深学生对所学知识的理解。在课程教学完成后，教师可针对学生在交流平台存在的问题，进行重点教学指导，进一步提高课堂教学效果。

五、结语

综上所述，智能化技术在数学课堂中的实践体现了教育领域的创新进步，有助于提高学生的学习效率和课堂教学效率。而探索、揭示智能化技术与学科教学之间的微妙关系，可使教师在智能化技术的辅助下为学生提供更丰富、更具吸引力的学习内容，同时又不影响学生的自主学习能力和自身教学自主性的发展。在关注智能化技术在优化教学环境、增强教学互动性、促进知识掌握方面的潜在价值时，教师必须警惕过度依赖智能化技术所带来的风险。因此，确保学科教学和智能化技术之间的和谐平衡，是教育领域探索和努力的新方向。

参考文献：

[1]郭炯，丁添.面向数学学科能力培养的智慧课堂技术应用行为分析研究[J].中国电化教育，2023，（02）：134-141.

[2]李律锌.人工智能时代：小学科学教育的思变、应变与不变[J].齐齐哈尔师范高等专科学校学报，2022，（06）：1-4.

[3]王建军.研究智能化时代的小学数学教学策略创新途径[J].数学学习与研究，2023，（11）：35-37.

[4]胡婷，吴祥祥.“互联网+”背景下小学数学智能化教学模式实践研究[J].中小学电教，2023，（06）：70-72.

[5]方雅兰.智慧教育理念下小学数学课堂教学的应对策略[D].黄冈：黄冈师范学院，2019.

[6]杨明.关于“互联网+”在小学数学课堂教学的应用与思考[J].中国多媒体与网络教学学报，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