淺析人工智能背景下小學(xué)數(shù)學(xué)課程的發(fā)展

沈魏

【摘? ? 要】進(jìn)入新世紀(jì)以來，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能手機(jī)等信息技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)給人類社會(huì)帶來了翻天覆地的變化，也不可避免地給教育行業(yè)帶來了深刻影響。特別是在2016年，以智能機(jī)器人AlphaGO戰(zhàn)勝圍棋高手李世石為起點(diǎn)，全球再次掀起了人工智能技術(shù)的熱潮，人工智能時(shí)代正以驚人的速度向人們走來。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);人工智能;小學(xué)數(shù)學(xué);教學(xué)

中圖分類號(hào)：G623.5? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1006-7485（2021）28-0123-02

Analysis on the Development of Primary School Mathematics Curriculum under the Background of Artificial Intelligence

（Jinchang Experimental Primary School， Suzhou City， Jiangsu Province，China） SHEN Wei

【Abstract】Since entering the new century， with the rapid development of information technology， information technology products and services such as the Internet， big data， cloud computing， and smart phones have brought earth-shaking changes to human society， and inevitably brought profound changes to the education. Especially in 2016， starting from the victory of the intelligent robot AlphaGO over Go master Li Shishi， the world has once again set off an upsurge of artificial intelligence technology， and the artificial intelligence era is coming to people at an amazing speed.

【Keywords】 Information technology; Artificial intelligence; Primary school mathematics; Teaching

人工智能本就是一門深?yuàn)W的課程，所以小學(xué)階段的學(xué)生很難理解并學(xué)會(huì)使用人工智能技術(shù)進(jìn)行高效學(xué)習(xí)。此時(shí)，教育工作者的作用就尤為重要。一名合格的教育工作者首先要仔細(xì)且深入地理解并掌握人工智能的理論概念，并在此基礎(chǔ)上將人工智能技術(shù)應(yīng)用到課堂教學(xué)中，給學(xué)生呈現(xiàn)出一種不一樣的教學(xué)情境，從而使學(xué)生學(xué)有所得。

一、人工智能背景下教師的教學(xué)模式

（一）生動(dòng)的教學(xué)模式

在以往的數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，主要的教學(xué)方式是教師講和學(xué)生聽。近年來，大部分教師已經(jīng)能熟練運(yùn)用教學(xué)光盤和PPT等輔助工具進(jìn)行教學(xué)，這已經(jīng)是把抽象的知識(shí)以具體的樣子呈現(xiàn)在學(xué)生面前的重要一步了。如今，人工智能的進(jìn)步讓原來簡(jiǎn)單的教學(xué)光盤和PPT也有了新發(fā)展。相較以前借助單一工具不能很好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，但頻繁切換教學(xué)工具又對(duì)課堂效果和課堂效率有所影響的情況，“智能雙板”就能讓教師輕松解決這個(gè)問題?！爸悄茈p板”雖然是同時(shí)操作多樣教學(xué)工具，可能會(huì)對(duì)教師提出更高的要求，但是教師靈活運(yùn)用好“智能雙板”，可以大大提升課堂效率。例如，重要知識(shí)點(diǎn)可以由PPT清楚地歸納展示，而一些對(duì)于學(xué)生來說比較抽象的表述又可以借助教學(xué)光盤展示，并且“智能雙板”的智能就體現(xiàn)在人工智能會(huì)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)與記憶，會(huì)根據(jù)教師每節(jié)課所教授的內(nèi)容從而舉一反三，幫助教師擴(kuò)充課堂的豐富性。

對(duì)于低年級(jí)學(xué)生來說，在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的一些簡(jiǎn)單的數(shù)量關(guān)系在剛開始學(xué)習(xí)時(shí)可能依舊會(huì)發(fā)生混淆，那么通過一些簡(jiǎn)單的智能動(dòng)畫讓他們對(duì)這樣的數(shù)量關(guān)系有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，會(huì)讓他們更好地掌握知識(shí)。在學(xué)習(xí)過程中，教師可以把動(dòng)畫中的智能人物這樣的數(shù)量關(guān)系整理好后清晰地展示出來，對(duì)于學(xué)生而言，會(huì)是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)整理過程，這就需要在動(dòng)畫演示過程的同時(shí)用PPT呈現(xiàn)結(jié)果，清晰而又自然。而對(duì)于中高年級(jí)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)來說，不管是剛開始接觸的圖形變換或認(rèn)識(shí)新的立體圖形，還是面對(duì)更復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系，他們同樣能在動(dòng)畫中認(rèn)識(shí)過程。他們已經(jīng)可以自主完成一部分的整理工作了，因此，教師可以引導(dǎo)他們得到結(jié)果最后加以呈現(xiàn)即可。

把動(dòng)態(tài)的過程演示和靜態(tài)的結(jié)果呈現(xiàn)結(jié)合在一起進(jìn)行課堂教學(xué)對(duì)小學(xué)階段的數(shù)學(xué)教學(xué)是很有必要的，前者是把抽象的知識(shí)具象化，后者是把具體的認(rèn)知在歸納成抽象的知識(shí)，這一過程，才是真正的學(xué)習(xí)。

（二）飽滿的教學(xué)內(nèi)容

以往數(shù)學(xué)教學(xué)往往局限于書本知識(shí)的教學(xué)，究其原因，其一是教師自身無法接觸更多的資源;其二，即使教師能接觸更多的資源，也無法將這些資源展示給學(xué)生。但現(xiàn)在，這樣的問題就變得很簡(jiǎn)單?；ヂ?lián)網(wǎng)在融入日常生活的過程中，在打開教師眼界的同時(shí)，也在開闊學(xué)生的視野?，F(xiàn)在的學(xué)生自身對(duì)知識(shí)的獲取也不僅僅局限于書本了，在學(xué)習(xí)過程中他們可能會(huì)提出更多的疑問，這也對(duì)教師有了更高的要求。

人工智能技術(shù)讓現(xiàn)在的數(shù)學(xué)教學(xué)有了更多的可能。在教學(xué)內(nèi)容上，教師可以做更多、更豐富的延伸?，F(xiàn)階段使用的數(shù)學(xué)課本雖然是經(jīng)過精心編排的，但時(shí)代發(fā)展的迅速讓書本知識(shí)顯得過于局限了，很多事例也好、出現(xiàn)的物品也好，都已經(jīng)與學(xué)生的生活脫節(jié)了。這時(shí)，作為教師，筆者完全可以依據(jù)課本上的內(nèi)容作出改動(dòng)，把教學(xué)的例子改成更符合人工智能背景下生活現(xiàn)狀的事例，這樣做首先能拉近學(xué)生與知識(shí)之間的距離，讓他們能真正感受到知識(shí)是源于生活的。其次用更貼近生活的事例也能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓他們從對(duì)生活感興趣一步步走向?qū)χR(shí)感興趣。這樣的舉措在他們以后的學(xué)習(xí)中同樣有意義。

除了書本本身的局限性，人工智能技術(shù)在對(duì)教學(xué)內(nèi)容的豐富上還有著更現(xiàn)實(shí)的意義，除了知識(shí)本身，可以對(duì)知識(shí)的來源和知識(shí)的運(yùn)用都有所交流，一方面能讓學(xué)生知道自己學(xué)習(xí)的內(nèi)容從何而來，自己學(xué)習(xí)的內(nèi)容是有歷史、有深度的，而并非簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單幾句書上的敘述。哪怕是現(xiàn)在看來最簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)定理，在它被發(fā)現(xiàn)前可能都經(jīng)過了好幾代人的研究。另一方面讓學(xué)生知道自己學(xué)習(xí)到的東西是有用的，這個(gè)有用不是指完成練習(xí)取得好成績(jī)，而是在生活中、在將來對(duì)學(xué)生自身的的確確是有幫助的。這對(duì)學(xué)生重新認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要性和意義所在是有很大幫助的。學(xué)生只有知道為什么要學(xué)數(shù)學(xué)，才能真正自發(fā)地學(xué)好數(shù)學(xué)。

二、人工智能背景下學(xué)生的學(xué)習(xí)模式

學(xué)生不能再做課堂的傾聽者，而要做課堂的參與者甚至是主導(dǎo)者，這是筆者作為一個(gè)數(shù)學(xué)教師希望看到的學(xué)生。但說起來容易，要讓學(xué)生完成這樣的轉(zhuǎn)變其實(shí)挺難的。但是人工智能技術(shù)對(duì)固有課堂的打破讓筆者看到了希望。不再像以往傳統(tǒng)的課堂，現(xiàn)代化教室的出現(xiàn)讓學(xué)生真正成為課堂的參與者，也讓課堂有了無限可能。

教師應(yīng)把課堂交到學(xué)生的手上，讓他們通過完成一系列指導(dǎo)任務(wù)完成對(duì)本節(jié)課知識(shí)內(nèi)容的探索。教師要善于運(yùn)用人工智能技術(shù)，展示學(xué)生的探索過程和結(jié)果，并在綜合學(xué)生的探索結(jié)果后適時(shí)給出歸納總結(jié)。這是充分信任學(xué)生的結(jié)果，也是能最大程度激發(fā)學(xué)生興趣的方式。學(xué)生主動(dòng)地探索、學(xué)習(xí)，比教師枯燥地講授要有效率得多，但這并不意味著教師在課堂上的存在就削弱了，事實(shí)上，教師在課堂上要做的事更多了。教師要做的不再是把一整個(gè)班級(jí)當(dāng)作一個(gè)整體教學(xué)，而是要對(duì)拆分后的若干組合作不同的引導(dǎo)和糾正，在他們遇到不同問題的時(shí)候作不同的解釋說明并加以引導(dǎo)，要盡可能保證每個(gè)人的探索方向都是正確的，都能有所結(jié)果。

這樣的課堂除了能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣以外，也能讓學(xué)生體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。在這樣的探索中，學(xué)生不是以個(gè)體為單位進(jìn)行探索的，當(dāng)他們以小組的形式進(jìn)行探索時(shí)，勢(shì)必會(huì)對(duì)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和精神有了要求和鍛煉。傳統(tǒng)課堂上固然也有小組討論這樣的教學(xué)方式，但是跟以往各抒己見就可以的討論不同，小組成員學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中需要一定的說服和妥協(xié)，在這樣的過程中，學(xué)生也會(huì)意識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性和必要性，當(dāng)學(xué)生不再是一個(gè)人學(xué)習(xí)的時(shí)候，固然學(xué)生可能失去了一點(diǎn)自由，但是團(tuán)隊(duì)能讓學(xué)生走更平坦的路、走的更遠(yuǎn)。

三、結(jié)語

總而言之，人工智能技術(shù)對(duì)現(xiàn)在的數(shù)學(xué)教育有著很大的幫助。有足夠的理由相信，未來，人工智能技術(shù)能做到的會(huì)更多，越來越多的傳統(tǒng)教學(xué)模式會(huì)被打破，新的、更好的模式會(huì)幫助教師教的更好，讓學(xué)生更有興趣學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，學(xué)得更多，讓教學(xué)變得更有效率，讓學(xué)習(xí)變得真正引人入勝。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李開復(fù)，王詠剛.人工智能[M].北京：文化發(fā)展出版社，2017.

[2] 肖桂霞.小學(xué)數(shù)學(xué)與信息技術(shù)融合的幾點(diǎn)嘗試[J].教育現(xiàn)代化（電子版），2017（30）.

[3]陳君英. 人工智能技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的可行性分析[J]. 教育信息化論壇， 2019（12）.

[4]王洪恩. 新技術(shù)支持下的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)樣態(tài)[J]. 河北教育（教學(xué)版）， 2018（09）.

[5]楊芳芹. 人工智能在小學(xué)數(shù)學(xué)課的應(yīng)用模式探索[J]. 中外交流， 2019（29）.

[6]趙玉珍. 探究人工智能走進(jìn)小學(xué)課堂的有效路徑[J]. 智力， 2020（06）.