大模型信息化教学在提高小学生数学思维能力中的应用

摘"要：随着信息技术的飞速发展，大模型信息化教学已成为教育领域的重要趋势，本文旨在探讨大模型信息化教学在提高学生思维能力方面的应用。大模型信息化教学在提高小学生数学思维能力中具有重要作用，通过动态演示、问题情境创设、多元化的学习资源等策略，大模型信息化教学能够培养小学生的空间观念、思维能力和创新精神，提高他们的解题能力和问题解决能力。同时，大模型信息化教学还可以为教师提供更丰富的教学手段和资源，促进教师的专业成长。在实践应用中，需要根据小学生的认知特点和教学内容，合理运用大模型信息化教学，以提高小学生的数学思维能力。

关键词：大模型；信息化教学；小学生；数学思维能力

随着人工智能技术的快速发展，大模型（Large"Model）在许多领域都取得了显著的成果。近年来，教育领域也开始探讨大模型在小学数学中的应用。

传统的教学模式往往侧重于知识的传授和记忆，而忽视了学生思维能力的培养。然而，在知识更新换代极快的今天，仅仅掌握知识已经无法满足社会对人才的需求。社会更需要的是具有创新精神和批判性思维能力的人才。因此，如何通过教学模式的创新来提高学生的思维能力，成为教育工作者亟须解决的问题。

本文旨在探讨大模型在小学数学中的具体应用场景及效果，希望能够为教育工作者提供一些有益的启示，促进学生思维能力的培养，以期为未来的教育改革提供参考。

一、小学数学思维教学的重要性

（一）有利于激发学生数学学习兴趣

经过详尽的问卷调查，发现部分小学生认为数学学习难度较大，对于数学知识的掌握感到力不从心，这导致他们对数学的学习兴趣降低，学习成绩也不尽如人意。深入分析其背后原因，发现主要是学生数学思维水平相对滞后，难以适应数学学习的难度递增。

数学思维教学具有一定的挑战性，它要求学生积极开动脑筋，深入思考数学问题。然而，对于小学生而言，这种挑战往往容易使他们感到困惑和产生挫败感。因此，教师在教授数学时，需要将数学问题设计得更加富有趣味性，让学生在解决问题的过程中，不仅能感受到数学的严谨性，更能体会到数学的趣味与魅力。

这种将挑战性与趣味性相结合的教学方式，不仅有助于提升学生的数学思维能力，更能激发他们的学习兴趣和动力［1］。当学生能够在解决问题的过程中获得成就感时，他们的学习热情自然会得到提升，学习成绩也会随之改善。因此，教师在数学思维教学中，应注重教学方法的创新与改进，以适应不同学生的学习需求，帮助他们更好地掌握数学知识，提升数学思维能力。

（二）增强学生的自信心

在数学学习的过程中，学生往往会因为难题而产生挫败感，甚至怀疑自己的智力和学习能力。面对这样的情况，小学数学教师的任务不仅是传授知识，更重要的是引导学生正确地分析和解决问题，培养他们的学习专注力。学生形成良好的思维习惯和能力，教师便可以逐步引导他们独立完成学习任务，从而有效提升教学成效［2］。

为了激发学生的学习兴趣和自信心，教师可以巧妙地设计一些具有一定挑战性的问题。这样的问题应当既能够引起学生的兴趣，又让他们不会感到过于困难。在学生解决问题的过程中，教师应当鼓励他们自主思考，发现问题的关键点，并尝试运用已学知识寻找解决方案。

当学生通过自己的努力克服困难、解决问题时，他们不仅能够体验到成功的喜悦，还会对自己的能力产生新的认识。这种成就感能够有效地增强学生的自信心，让他们相信自己有能力学好数学，从而更加积极地投入学习中去［3］。

教师在小学数学教学中应当注重培养学生的思维能力和自信心。通过引导学生分析问题、解决问题以及设计有挑战性的问题和合作学习的机会，教师可以帮助学生克服学习障碍，让他们在掌握数学知识的同时，也能体验到学习的乐趣和成就感，从而更加热爱数学，更加自信地面对学习中的挑战。

（三）促进学生综合素质发展

数学思维教学不仅仅关注数学知识的传授，还注重学生综合素质的提升。通过数学活动，学生可以提高自己的空间想象能力、抽象思维能力、逻辑思维能力以及增强数学应用能力，从而有助于促进学生的全面发展。

数学思维教学涵盖丰富的几何内容，有助于学生直观地感知空间结构。通过深入剖析图形的平移、旋转、对称等变换规律，数学思维教学可以有效培育学生的空间观念和想象力。同时，数学思维教学亦涉及诸多抽象概念，如数、量、关系等，这有助于学生深化对抽象概念的理解与把握。通过解决一系列抽象数学问题，学生学会了将实际问题抽象化，并运用数学方法进行求解，从而提升其抽象思维能力。

在逻辑思维的锻炼方面，数学思维教学发挥着不可或缺的作用。通过解决数学问题，学生逐渐掌握分析、比较、归纳和演绎等逻辑方法，使思维更具条理性。此外，数学思维教学还致力于教导学生如何将复杂问题拆解为若干简单子问题，从而培养他们逐步解决问题的良好习惯，进一步提高他们解决问题的能力。

值得一提的是，数学思维教学十分注重数学与生活的紧密联系。通过数学思维引导学生解决生活中的实际问题，不仅帮助他们将数学知识应用于实际生活中，还提升了他们的数学应用能力。同时，数学思维教学也促进了学生的跨学科整合能力的发展，使他们能够将数学知识与其他学科知识相融合，共同解决跨学科问题。

二、应用大模型信息化提高小学生数学思维能力的有效策略

（一）创设问题情境，促进思维发展

大模型信息化教学能够创设具有挑战性和真实性的问题情境，有效促进学生的思维发展。通过大模型，教师可以模拟真实世界中的问题或现象，将学生带入具有实际意义的问题环境中，激发他们的探究欲望和创新思维。例如，在教学中，教师可以利用大模型信息化教学创设一个购物场景，引导学生解决购物中的数学问题。通过模拟购物过程，教师可以提出问题，如“如何计算商品价格”“如何找零”等，引导学生运用数学思维解决问题。同时，大模型信息化教学还可以通过数据模拟和可视化呈现，帮助学生更好地理解数据关系和规律，进一步促进他们的思维发展。通过大模型信息化教学创设问题情境，教师可以引导学生积极参与思考和解决问题，培养他们的数学思维能力和创新能力。这种教学方式有助于激发学生的学习兴趣和积极性，提高他们的学习效果和数学思维能力［4］。

（二）营造学习情境，促进思维发展

思维发展在数学学习中至关重要，而思考是促进思维发展的关键步骤。除了兴趣作为决定性因素外，教学环境也对学生的思维发展产生重要影响。大模型信息化教学可以通过营造生动、形象的学习情境，促进学生的思维发展。通过使用大模型，教师可以模拟真实世界中的事物和现象，让学生亲身体验到数学知识的实际应用。例如，在讲解不同形状的三角形面积计算时，教师可以通过大模型呈现出各种不同形状的三角形，包括直角三角形、锐角三角形和钝角三角形等。学生可以观察到这些三角形的形状和大小，并探究它们的面积计算方法。教师通过大模型演示三角形面积公式的推导过程，让学生更好地理解这个公式，并能够灵活运用它解决实际问题。同时，教师还可以通过大模型来设置问题情境，引导学生思考和探究，学生可以在解决问题的过程中锻炼自己的思维能力和创新能力。因此，通过大模型信息化教学，可以激发学生的学习兴趣和探究欲望，让他们更加积极主动地参与到数学学习中来。

（三）动态演示，培养空间观念

大模型信息化教学可以通过动态演示，帮助学生更好地理解几何图形和空间关系，培养他们的空间观念和几何思维能力。通过直观的演示和操作，学生可以更好地理解图形的形状、大小、位置和变化，加深对空间关系的认识和理解。

在教学中，教师先使用大模型软件创建一个三维立体的立方体，并标明其各个面的边长。然后，在授课过程中，教师通过操作大模型软件，逐步展开立方体，同时讲解和展示各个面的形状和相对位置关系。在动态演示过程中，教师可以通过暂停、缩放、旋转等方式，引导学生仔细观察和思考立方体的展开过程。同时，教师还可以设计一些问题，如“立方体有多少个面”“展开图中有多少个正方形”等，激发学生的思考和讨论。通过大模型信息化教学的动态演示，教师可以引导学生积极参与学习和思考，培养他们的空间观念和几何思维能力，这种教学方式有助于提高学生的学习兴趣、学习效果和数学思维能力。同时，动态演示还可以为教师的教学提供更多的灵感和创新，促进教师专业发展和教学能力的提升。

（四）结合日常学习，培养逆向思维

大模型信息化教学可以通过多种方式培养逆向思维。首先，通过模拟真实世界中的事物和现象，大模型可以帮助学生从不同角度思考问题，从而培养逆向思维。例如，在加减乘除的教学中，教师可以设计一些逆向思维的题目，引导学生从未知数入手，逆向推导出已知数的计算方法。利用逆向思维找到解决问题的方法，引导学生进行探究性学习，让学生在自主探究的过程中体验逆向思维的魅力。

在小学数学中，应用题的教学难度最大，如果只是单纯地进行逆向思考，可能会失去解题意义。在这种情况下，教师可以增加数学学习知识的难度，以满足学生的“拔高”心态，吸引学生积极挑战自己，挖掘数学学习潜能。因此，教师在教学中应该根据学生的实际情况和认知水平，合理选择教学内容和方法，注重引导学生进行逆向思考和培养学生的思维能力。例如，有这样一道数学题：爸爸对儿子说：“我像你这个年龄的时候，你只有8岁，等你到我现在这么大时，我就74岁了。”现在爸爸和儿子各多少岁？这道题目需要运用反向思维来解答。如果从正面思考，需要先求出儿子的年龄，再求出父亲的年龄，最后再求出父子相差的年龄，这样计算过程比较烦琐。设此时父亲x岁，儿子y岁。儿子的年龄再减去父子相差的年龄就是8岁，得方程：y-（x-y）=8。而儿子长到父亲的年龄，也就是父亲的年龄再加上父子相差的年龄，就是74岁，得方程：x+（x-y）=74。而如果从反面思考，先假设父子二人的年龄都知道，父子相差的年龄也就知道了，很明显不管时间怎么变，父子两相差年龄永远不变。设父子相差a岁，则父亲现在的年龄为74-a，儿子现在的年龄为8+a，父亲的年龄减去儿子的年龄，就是父子二人相差的年龄，得方程：（74-a）-（8+a）=a，很容易先求出父子年龄差为22岁。通过这种反向思维方式，学生可以更快速地找到问题的答案：父亲52岁，儿子30岁。因此，培养学生思维能力需要经过长时间练习，需要在日常学习中不断探索和实践，才能在脑海中形成相关思维［5］。

（五）设计开放内容，发展思维能力

大模型信息化教学为教师提供了设计开放内容、发展学生思维能力的机会。借助大模型，教师可以构建更加复杂、真实的问题情境，引导学生探究和解决问题。这种教学方式不仅有助于激发学生的学习兴趣和积极性，还能促进他们的思维发展和创新能力的提升。在开放内容的设计中，教师可以利用大模型的互动功能，引导学生进行自主学习、合作学习和探究学习。通过设置问题、提供资源和指导思路，教师能够帮助学生建立解决问题的框架，鼓励他们从多个角度思考问题，并培养他们的批判性思维和创新能力。此外，大模型信息化教育还可以为教师提供个性化教学的机会。根据学生的不同需求和特点，教师可以利用大模型制定不同的学习路径和教学策略，满足学生的个性化需求。这种教学方式有助于培养学生的自主学习能力和终身学习的意识，同时也为教师的专业发展和教学能力的提升提供了更多的机会。

（六）进行及时反馈和指导

大模型信息化教学具有实时反馈和指导功能，能够为教师和学生提供及时、有效的学习支持和帮助。通过大模型，教师可以实时了解学生的学习情况，观察学生的学习进度和表现，并针对学生的问题进行及时的指导和反馈。这种实时反馈和指导功能可以帮助学生及时调整学习策略，解决学习中的困惑和问题，提高学习效果。同时，教师也可以根据学生的反馈和表现，及时调整教学策略，更好地满足学生的学习需求和提高教学质量。比如，在小学数学课堂中，教师可以通过大模型来呈现数学问题，引导学生进行思考和解答。当学生提交答案后，大模型可以实时反馈学生的答案是否正确，并提供相应的指导建议。如果学生的答案错误，大模型会提示学生重新思考，并提供解题思路和问题建模的建议。这种实时反馈和指导功能可以帮助学生更好地理解数学问题，提高解题能力和数学思维能力。

结语

综上所述，大模型信息化教学在小学数学中具有广泛的应用前景。大模型信息化教学可以提高小学生的数学思维能力和解决问题的能力，其通过创设问题情境、营造学习情境、动态演示、培养逆向思维、设计开放内容、及时反馈和指导等方式，激发小学生的学习兴趣和积极性，培养他们的自主学习能力和创新思维能力。同时，大模型信息化教学还可以为教师的教学提供更多的灵感和创新，促进教师专业发展和教学能力的提升。因此，大模型信息化教学是一种有效的教学方式，有助于提高小学生的数学思维能力和解决问题的能力。未来，随着技术的不断发展和教育改革的深入推进，大模型信息化教学在小学数学中的应用将会越来越广泛，为教育事业的发展带来更多的机遇和挑战。

参考文献：

［1］杜安平.在小学数学教学中应用信息技术的思考［J］.学周刊，2022（25）：5254.

［2］王强.试析新时期信息技术在小学数学教学中的应用［J］.学周刊，2021（15）：2324.

［3］何姝凝.信息技术在小学数学教学中应用现状及对策研究［D］.牡丹江：牡丹江师范学院，2020.

［4］万丽芸.小学数学教师教学反思的策略［J］.西部素质教育，2019，5（13）：233234.

［5］张映芹.浅谈应用信息化教学提高小学生数学思维能力［J］.中国新通信，2023（05）：182184.

作者简介：管慧（1990—"），女，汉族，湖北蕲春人，本科，中小学一级教师，从事小学数学教学工作；骆谊（1989—"），女，汉族，湖北襄阳人，本科，中小学二级教师，从事小学数学教学工作。