“AI 智課”環(huán)境下小學(xué)數(shù)學(xué)互助釋疑教學(xué)研究

福建省寧德市屏南實驗小學(xué) 熊 芳

福建省福州市西峰小學(xué) 熊 芬

在學(xué)生的生活中蘊含著很多數(shù)學(xué)知識，小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)能幫助學(xué)生的邏輯思維、計算能力得到進一步發(fā)展。以信息技術(shù)為依托的“AI 智課”教學(xué)模式與線下課堂教學(xué)相結(jié)合形成的混合學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學(xué)，解決生活中的問題，培養(yǎng)自己的數(shù)學(xué)思維能力。而以小組形式進行的生生互助模式能夠幫助學(xué)生自主探究數(shù)學(xué)知識，提高學(xué)生和他人的合作與自我思考表達，幫助學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)得到全面提升。

一、“AI 智課”和小學(xué)數(shù)學(xué)互助釋疑教學(xué)的內(nèi)涵

“AI 智課”課堂教學(xué)分析評測系統(tǒng)以錄播教室為基礎(chǔ)，課堂上教師和學(xué)生的所有行為、語言、課件展示都被錄播系統(tǒng)記錄。通過人工智能先進的RCNN 目標(biāo)檢測定位、圖像識別技術(shù)和語音識別技術(shù)，自動定位并記錄課堂內(nèi)每一個成員的行為，包括活動行為和言語行為，這些行為特征數(shù)據(jù)和課堂教學(xué)的知識點數(shù)據(jù)一起經(jīng)過系統(tǒng)處理形成課堂的基礎(chǔ)大數(shù)據(jù)。

小學(xué)互助釋疑教學(xué)模式的主要內(nèi)容是根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平，根據(jù)學(xué)生的不同性格和課堂表現(xiàn)把學(xué)生分為四個等級，然后交叉組合和搭配。這種模式體現(xiàn)了師生之間和學(xué)生之間在學(xué)習(xí)和交往中的平等地位，體現(xiàn)了和諧、互助、自主的教學(xué)模式。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下根據(jù)智力水平、認(rèn)知基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)習(xí)慣等差異，在小組中和其他成員進行相關(guān)合作，可以學(xué)習(xí)他人的長處，不斷提升自己，最終讓小組成員實現(xiàn)共同進步。

小學(xué)數(shù)學(xué)互助釋疑模式主要是通過提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主體意識，發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位和主觀能動性，讓學(xué)生在優(yōu)勢互補的小組教學(xué)中進行自我完善和自我學(xué)習(xí)、自我教育。通過小組互助釋疑培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)知識探究意識和解決問題的實踐能力，在小組中學(xué)生共同完成教師分配的教學(xué)任務(wù)，彌補學(xué)生個體對知識學(xué)習(xí)的不足。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)互助釋疑教學(xué)的原則

（一）數(shù)學(xué)化原則

數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)其實就是對各種數(shù)字的計算和運用能力，借助各種運算符號和計算公式對數(shù)字進行加減乘除等運算。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中需要運用數(shù)學(xué)的觀點看待生活中的數(shù)學(xué)問題，并運用數(shù)學(xué)相關(guān)理論知識解決問題，實現(xiàn)生活實踐和數(shù)學(xué)理論的轉(zhuǎn)換。

（二）適度形式化原則

數(shù)學(xué)知識體系繁雜，小學(xué)階段的學(xué)生對抽象的數(shù)學(xué)知識和繁雜的數(shù)學(xué)知識體系理解能力存在一定差異。利用小組互助釋疑的教學(xué)模式對數(shù)學(xué)知識進行簡化，將難以理解的抽象知識轉(zhuǎn)化為形象化的語言，可以降低學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的難度，用相對簡單的數(shù)學(xué)邏輯和符號表達數(shù)學(xué)的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)數(shù)學(xué)適度化原則。

（三）問題驅(qū)動原則

小學(xué)數(shù)學(xué)互助釋疑模式主要是對提出的數(shù)學(xué)問題進行探究和答疑，學(xué)生之間或者師生之間對有疑慮的問題進行探討和交流，得出問題的答案。小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)最重要的是提高學(xué)生的數(shù)學(xué)問題解決能力和實踐能力，問題驅(qū)動原則有利于學(xué)生多角度地看待數(shù)學(xué)問題。通過思想的碰撞產(chǎn)生多樣的思考思路，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

（四）滲透數(shù)學(xué)思想方法原則

數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)需要學(xué)生對知識體系和框架進行合理聯(lián)系和整理，學(xué)生在對有交叉知識點的數(shù)學(xué)知識的整理過程中能夠提高建模能力和歸納分類能力。學(xué)生個人的數(shù)學(xué)思想方法條理化對小組中其他學(xué)生的學(xué)習(xí)也會起到很大的幫助，數(shù)學(xué)思想方法的運用可以讓學(xué)生提高智力、學(xué)習(xí)能力，促進小組互助效率和學(xué)生共同進步具有重要作用。

三、小學(xué)數(shù)學(xué)互助釋疑模式實施的策略

（一）同步教學(xué)，異步學(xué)習(xí)

現(xiàn)代化教育教學(xué)過程中，強調(diào)因材施教，注重個性化的教學(xué)。聯(lián)系“AI智課”，與線下教學(xué)模式相結(jié)合，讓不同的學(xué)生根據(jù)自己的實際需要不斷發(fā)展進步，然后根據(jù)學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況再進行分層設(shè)計教學(xué)。教師在線下課堂教學(xué)中為學(xué)生講授數(shù)學(xué)知識，幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)公式定義及基礎(chǔ)運算技能，通過線上輔導(dǎo)針對個別學(xué)生出現(xiàn)的數(shù)學(xué)問題推薦針對性優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻，包括視頻講解、數(shù)學(xué)知識框架整合、重難點梳理、習(xí)題鞏固等多種方式。師生通過線上答疑完成教學(xué)，實現(xiàn)師生互助釋疑。

比如在四年級下冊第二單元“觀察物體（二）”教學(xué)中，本章節(jié)主要講了多個正方體組合的三視圖，要求學(xué)生通過正方體組合從前面、上面、左面分別辨認(rèn)與看到三視圖相符的圖形。本單元講解中，教師要教給學(xué)生觀察三視圖的方法，部分學(xué)生受思維限制不能很好地利用抽象思維和想象力對三視圖進行分解。在線上視頻資源整合中，教師可以著重選擇具有代表性的三視圖講解視頻和三視圖觀察小竅門等視頻，對于不能完全掌握的學(xué)生，利用線上微課堂等資源進行再次教學(xué)，而已經(jīng)掌握的學(xué)生則可以選擇更有難度的知識擴充自己，對于仍然不理解的知識也可以通過線上微信群及時向教師詢問。

（二）創(chuàng)設(shè)生活情景，解決實際問題

數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)主要是為了讓學(xué)生在現(xiàn)實生活中能夠運用，解決遇到的實際問題。而借助“AI 智課”，可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活中無法實現(xiàn)的情景設(shè)計，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識。

比如在一年級下冊“認(rèn)識人民幣”教學(xué)中，一年級的學(xué)生對人民幣的不同面額認(rèn)識沒有困難，但是在簡單計算的過程中存在困難。教師可以利用“AI 智課”為學(xué)生展示虛擬的超市情景，超市的貨架上有食品、家電、玩具等種類豐富的貨品，學(xué)生在生活化教學(xué)情景的學(xué)習(xí)模式下學(xué)習(xí)興趣大大提高。教師讓學(xué)生組成小組互助模式，根據(jù)教師的指引進行貨品的采購和結(jié)算。教師可以先提出一份購物清單：火腿腸一根、雞蛋兩個，邀請一組學(xué)生進行采購活動。學(xué)生根據(jù)自己的興趣和能力進行分工，反應(yīng)比較迅速的學(xué)生負(fù)責(zé)查找貨架上教師需要的食物，個子比較高的學(xué)生負(fù)責(zé)去拿，而對人民幣認(rèn)識程度比較高的學(xué)生負(fù)責(zé)計算總價，另一名同學(xué)操作電腦進行結(jié)算和找零。在這個活動中，學(xué)生對人民幣的認(rèn)識和運用能力得到加強，小組之間實現(xiàn)了優(yōu)勢互補。在后續(xù)的人民幣認(rèn)識和運用學(xué)習(xí)過程中，同組學(xué)生對自己不清楚的知識點可以互相幫助，答疑解惑，實現(xiàn)共同進步。

（三）建立教學(xué)獎勵機制，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

小學(xué)數(shù)學(xué)互助釋疑模式把不同程度的學(xué)生有機結(jié)合起來，學(xué)生在小組中要發(fā)現(xiàn)他人的長處，不斷學(xué)習(xí)，發(fā)揮自己的長處，主動幫助小組內(nèi)其他有學(xué)習(xí)困難的組員。教師可以采取有效的獎勵機制促進小組學(xué)生之間的比拼，提高學(xué)生的團結(jié)協(xié)作意識。

比如教師在執(zhí)教“扇形統(tǒng)計圖”時，學(xué)生在掌握了扇形統(tǒng)計圖的基本概念、計算公式和繪制方法后，教師可以在課后實踐活動中給學(xué)生布置合作課題：通過扇形統(tǒng)計圖的制作，了解班級內(nèi)男女生對飲食中米飯、面條、蘋果、雞蛋和青菜的喜好。學(xué)生在完成這個合作教學(xué)任務(wù)后，教師要對每個小組學(xué)生負(fù)責(zé)的部分進行評價，綜合小組整體制作成果進行比拼。對制作結(jié)果和效果最好的前三個小組進行獎勵，如可以不做作業(yè)一次或者不打掃衛(wèi)生一次，而做得不好的三個小組要替獲勝組打掃教室衛(wèi)生。學(xué)生在親自統(tǒng)計和計算繪制的過程中，動手能力和小組合作能力得到提高，小組之間的合作和互助意識得到加強，大家的目標(biāo)一致，積極性高漲，沒有一個學(xué)生會選擇不為小組榮譽而努力。在小組互助釋疑的過程中，大家對扇形統(tǒng)計圖的知識掌握也更加熟練，提升了課堂知識掌握質(zhì)量，提高了數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

（四）建立精準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，促進學(xué)生有效發(fā)展

“AI 智課”環(huán)境最大的優(yōu)勢是教師可以利用信息技術(shù)進行教學(xué)，也可以借助技術(shù)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，分析學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的不同問題并對學(xué)生進行有效反饋。教師通過技術(shù)手段掌握班級學(xué)生的學(xué)習(xí)薄弱點和學(xué)習(xí)成長曲線，對班級整體教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生個體差異進行分析并采取具體措施完善教學(xué)手段。

例如在人教版四年級下冊“觀察物體”教學(xué)結(jié)束后，教師通過對學(xué)生在線上布置的習(xí)題的批改，掌握學(xué)生的初步學(xué)習(xí)情況，通過線上教學(xué)App針對學(xué)生薄弱點再次布置作業(yè)。通過線上作業(yè)布置，利用信息處理分析技術(shù)，教師能對學(xué)生在本章節(jié)的學(xué)情繪制分析曲線圖，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)薄弱點和教學(xué)難點，然后根據(jù)學(xué)生本章知識學(xué)習(xí)的掌握程度進行分組，讓學(xué)生先通過小組互助釋疑的形式完成自學(xué)和互助學(xué)習(xí)。學(xué)生在小組內(nèi)對自己學(xué)得不好的知識敢于向?qū)W習(xí)好的同學(xué)求教，大家互幫互助，提高本章節(jié)知識學(xué)習(xí)效率。對于學(xué)生不能解決的問題，通過師生互助釋疑模式在課堂或者線上答疑，幫助學(xué)生解決教學(xué)難題，掌握教學(xué)目標(biāo)。

綜上所述，在小學(xué)數(shù)學(xué)中實現(xiàn)互助答疑模式需要教師在對學(xué)生的認(rèn)知和學(xué)習(xí)能力具體掌握之后，根據(jù)教學(xué)任務(wù)的不同調(diào)整互助人員。通過“AI智課”與課堂教學(xué)的同步教學(xué)，提高學(xué)生的團隊合作能力和自主學(xué)習(xí)能力，提高教學(xué)質(zhì)量。