芻議人工智能時(shí)代小學(xué)數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

胡雪平

摘 要：科技的發(fā)展帶動(dòng)了教育的深層次改革，人工智能的運(yùn)用給小學(xué)數(shù)學(xué)帶來了全方位的優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)智能計(jì)算、智能分析，提升小學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)。那么，如何更好地將人工智能融入數(shù)學(xué)課堂，使數(shù)學(xué)教學(xué)跟上時(shí)代節(jié)奏呢？小學(xué)數(shù)學(xué)教師要突破傳統(tǒng)觀念的束縛，深入學(xué)習(xí)人工智能，創(chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)策略，遵循教育規(guī)律和人才成長規(guī)律，激發(fā)小學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，真正實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)學(xué)課堂，促進(jìn)小學(xué)生全面可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué);人工智能;數(shù)學(xué)素養(yǎng);數(shù)學(xué)資源

中圖分類號：G62? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2021）23-0123-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.23.061

人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，使小學(xué)數(shù)學(xué)發(fā)生了重大的變革，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)變得更加簡單和方便，無論是學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)內(nèi)容，還是課堂結(jié)構(gòu)、運(yùn)用模式，都與傳統(tǒng)教學(xué)有著本質(zhì)的區(qū)別，有利于小學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出：數(shù)學(xué)課程的呈現(xiàn)需要體現(xiàn)層次性和多樣性，注重課程內(nèi)容與信息技術(shù)的融合，開發(fā)豐富的數(shù)學(xué)資源，使學(xué)生獲得基本的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)該高度重視人工智能技術(shù)，做到線上和線下教育的融合，為小學(xué)生提供多重教育服務(wù)，解決小學(xué)生對數(shù)學(xué)的畏難情緒，使師生的互動(dòng)方式更加多樣，邁向數(shù)學(xué)教師與人工智能協(xié)作的未來教育時(shí)代。我結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，探討數(shù)學(xué)教學(xué)與人工智能融合的意義以及數(shù)學(xué)課堂運(yùn)用人工智能的誤區(qū)，再闡述人工智能時(shí)代培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng)的策略。

一、數(shù)學(xué)教學(xué)與人工智能融合的意義

（一）改變學(xué)習(xí)方式，激發(fā)深層學(xué)習(xí)

人工智能與教育的碰撞，為小學(xué)生提供了定制化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法，徹底摒棄了傳統(tǒng)、落后的學(xué)習(xí)方式，改變了多媒體教學(xué)中師生互動(dòng)不足的現(xiàn)象，有利于激發(fā)小學(xué)生深層次學(xué)習(xí)的欲望。目前，人機(jī)交互、語音識別、圖像識別等人工智能已經(jīng)在小學(xué)校園里遍地開花。小學(xué)生非常喜歡這種教育方式，既滿足了小學(xué)生的好奇心和求知欲，又凸顯了學(xué)生的主體地位。在一些農(nóng)村學(xué)校，受到地域和師資的限制，教育水平提升困難，小學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，而人工智能將優(yōu)質(zhì)的教育資源發(fā)布到網(wǎng)上，農(nóng)村學(xué)校和城市學(xué)校都可以獲得同樣的資源，不斷提高小學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。人工智能不僅有海量的教育資源，還可以實(shí)現(xiàn)在線搜索問題，極大地優(yōu)化了小學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和邏輯思維，使得小學(xué)生有更多的時(shí)間和精力去鉆研數(shù)學(xué)，提高創(chuàng)造力。

（二）提高教學(xué)效率，注重個(gè)性培養(yǎng)

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂中，教師要書寫大量的板書，不僅浪費(fèi)了寶貴的課堂時(shí)間，還會給學(xué)生造成學(xué)習(xí)壓力;很多學(xué)生只是記住了板書的內(nèi)容，但是實(shí)際應(yīng)用時(shí)卻找不到方向，數(shù)學(xué)成績不理想。而人工智能將教師從機(jī)械性和重復(fù)性的工作中解放出來，節(jié)省了教學(xué)時(shí)間成本，提高了批改作業(yè)和試卷的效率，便于對小學(xué)生做出針對性的指導(dǎo)，開拓小學(xué)生的視野。人工智能有利于小學(xué)生的個(gè)性培養(yǎng)，小學(xué)生根據(jù)自己的需求選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，每次遇到難題的時(shí)候都可以通過人工智能技術(shù)來解決，即使面對不同水平的小學(xué)生，人工智能依舊可以做出差異化的輔導(dǎo)，針對小學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，為小學(xué)生提出鞏固提高的方案。小學(xué)數(shù)學(xué)教師利用人機(jī)交互功能開展教學(xué)活動(dòng)，使得小學(xué)生的思維始終處于活躍狀態(tài)，他們在操作一體機(jī)的過程中培養(yǎng)了自身的學(xué)習(xí)興趣，提升了自己的綜合素養(yǎng)。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)課堂運(yùn)用人工智能的誤區(qū)

（一）難以擺脫傳統(tǒng)，出現(xiàn)抵觸情緒

隨著教學(xué)改革的深入和教育理念的創(chuàng)新，將人工智能運(yùn)用到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中是一種新趨勢。但在實(shí)際教學(xué)中，很多教師受傳統(tǒng)觀念影響較深，難以擺脫過去的教學(xué)模式，仍以黑板講授教學(xué)為主，對人工智能的運(yùn)用較少。另外，很多教師對人工智能認(rèn)識不足，認(rèn)為它是抽象而不可感知的，缺乏運(yùn)用人工智能的專業(yè)素養(yǎng)，看不到人工智能帶給教學(xué)的便利，造成教師對人工智能出現(xiàn)抵觸情緒，影響了人工智能的應(yīng)用效果。

（二）運(yùn)用過于狹隘，未形成系統(tǒng)化

目前人工智能在小學(xué)數(shù)學(xué)中的應(yīng)用主要集中在課堂教學(xué)、測驗(yàn)、考試和練習(xí)等知識性的教學(xué)環(huán)節(jié)，對提高教學(xué)效率有很大的幫助。但是人工智能的應(yīng)用場景應(yīng)該是多元化的，在提倡素質(zhì)教育的今天，人工智能應(yīng)該在學(xué)生的身心健康發(fā)展、家庭教育、繼續(xù)教育方面發(fā)揮更大的作用，不能局限于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)?？傮w來說，人工智能在數(shù)學(xué)教育中的應(yīng)用范圍有限，未形成系統(tǒng)化的、高效的應(yīng)用體系，需要小學(xué)數(shù)學(xué)教師進(jìn)行拓展和開發(fā)。

三、人工智能時(shí)代培養(yǎng)小學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的策略

（一）理論聯(lián)系實(shí)際，融合前沿教學(xué)理念

人工智能彌補(bǔ)了當(dāng)前教育存在的種種缺陷和不足，實(shí)現(xiàn)了寓教于樂和因材施教，可以更好地發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性，帶來高效的教學(xué)效果。人工智能改變著教師的教學(xué)方式和小學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。教師要做到理論聯(lián)系實(shí)際，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育思想，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)向教育信息化邁進(jìn)。以往數(shù)學(xué)課堂多沿用以前的案例，內(nèi)容枯燥乏味，有些甚至脫離實(shí)際，無法調(diào)動(dòng)小學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。這些問題一直困擾著小學(xué)生，導(dǎo)致他們無法提高自己的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。在人工智能時(shí)代，教師有了更多的選擇，要結(jié)合教學(xué)實(shí)際，不僅講授數(shù)學(xué)知識和技能，更多的是傳遞數(shù)學(xué)思想和拓寬學(xué)生視野，搭建起人工智能與課堂教學(xué)的橋梁。通過學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)技術(shù)，小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以幫助學(xué)生對數(shù)學(xué)理論進(jìn)行形象化的認(rèn)知，改變單向?qū)W習(xí)的弊端，實(shí)現(xiàn)在線學(xué)習(xí)和面對面學(xué)習(xí)，使學(xué)生用更少的精力去獲得更多的知識，靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識去解決實(shí)際問題。

（二）引入競爭機(jī)制，解決教學(xué)核心問題

小學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)上存在著惰性，對所學(xué)知識不進(jìn)行深入研究，下次再遇到同樣的題型時(shí)仍然需要思考很久才能作答，降低了數(shù)學(xué)解題效率。眾所周知，小學(xué)生的好奇心很強(qiáng)，喜歡新鮮事物，因此教師可以把握這一規(guī)律，引入人工智能，開啟課堂競爭機(jī)制，給小學(xué)生提供施展才華的機(jī)會，使其在競爭中強(qiáng)化數(shù)學(xué)知識的運(yùn)用，鍛煉與人合作的意識，養(yǎng)成堅(jiān)韌不拔的求知精神。教師要做好智能化備課，對數(shù)學(xué)教學(xué)的核心問題作出規(guī)劃，摸索適應(yīng)新時(shí)代的教學(xué)模式，給小學(xué)生帶來學(xué)習(xí)的機(jī)遇。教師還要充分考慮小學(xué)生的個(gè)體差異，將小學(xué)生分成學(xué)習(xí)小組，實(shí)現(xiàn)混合式個(gè)性化教學(xué)，為每個(gè)小組設(shè)計(jì)不同的智慧教育課題，做到因材施教。小組之間既有競爭，也有合作，人工智能的設(shè)計(jì)極為巧妙，增強(qiáng)了班集體的活力，實(shí)現(xiàn)了人人參與學(xué)習(xí)過程。