AI智課環(huán)境下小學(xué)數(shù)學(xué)互助釋疑教學(xué)分析

摘要：基于AI智能環(huán)境的互助釋疑教學(xué)，屬于以生為本的一種教學(xué)模式，主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)學(xué)生自學(xué)能力、合作精神、問題解決能力的提升，同時(shí)促進(jìn)教師發(fā)展。本文基于AI智課和小學(xué)互助釋疑教學(xué)界定，分析小學(xué)數(shù)學(xué)互助釋疑教學(xué)的功能，探討AI智課環(huán)境下如何開展小學(xué)數(shù)學(xué)互助釋疑教學(xué)，以期能夠激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，提升其優(yōu)質(zhì)的探疑、質(zhì)疑以及釋疑能力。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)；互助釋疑；AI智課；教學(xué)

一、引言

現(xiàn)階段，小學(xué)數(shù)學(xué)課程主要在單一學(xué)科和單一知識(shí)點(diǎn)集中，每節(jié)課教學(xué)內(nèi)容過于獨(dú)立，由此導(dǎo)致數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的斷裂與學(xué)生思維僵化。事實(shí)上，很多數(shù)學(xué)知識(shí)在日常生活中隨處可見，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)有助于提升學(xué)生計(jì)算能力與邏輯思維[1]。以資訊科技為基礎(chǔ)的人工智能智能課程與離線課程融合的混合教育情境，可以幫助學(xué)生利用所掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)來解決現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際問題，從而提高他們的數(shù)學(xué)思考能力。在 AI智課的背景下，進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)的“互相解疑”教學(xué)，可以提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣，提升學(xué)生良好的質(zhì)疑、質(zhì)疑和解答問題的能力。

二、AI智課與互助釋疑教學(xué)的界定

（一）AI智課

AI智課，是將教師和學(xué)生在課堂上的語言和行為，以及課件的演示等，通過網(wǎng)絡(luò)錄制的方式進(jìn)行錄制。運(yùn)用人工智能的 RCNN目標(biāo)定位、語音和圖像識(shí)別等方法，自動(dòng)地定位和記錄班級(jí)中同學(xué)的行為，其中包含了他們的語言行為和活動(dòng)行為，經(jīng)過該系統(tǒng)的處理之后，可以將教室中的教育數(shù)據(jù)和行為特性等數(shù)據(jù)，經(jīng)過該系統(tǒng)的處理，從而可以自動(dòng)地形成課堂大數(shù)據(jù)，具體如圖1所示。

圖1 AI智課教學(xué)自動(dòng)分析和評(píng)估

（二）小學(xué)互助釋疑教學(xué)

小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，針對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握程度和學(xué)習(xí)能力，根據(jù)他們?cè)谡n堂上的成績和個(gè)性，將其劃分為四個(gè)檔次，然后進(jìn)行交叉合并，這就是互助釋疑教學(xué)。小學(xué)互助釋疑教學(xué)模式充分體現(xiàn)生生間、師生間在交往與學(xué)習(xí)中所具有的平等地位，充分體現(xiàn)了自主、和諧、互助的教育方式。在教師引導(dǎo)下，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)、智力水平、學(xué)習(xí)習(xí)慣和綜合能力的不同，在組間合作中學(xué)習(xí)他人長處，實(shí)現(xiàn)組內(nèi)學(xué)生的共同進(jìn)步[2]。

從本質(zhì)上講，小學(xué)數(shù)學(xué)互相解疑的教學(xué)方式，就是要通過提高學(xué)生的主體性，提高他們的自學(xué)能力，從而使他們的主動(dòng)性和主體性得到最大程度的發(fā)揮；在分組學(xué)習(xí)過程中，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和自我提高，通過分組討論的方法，將他們的數(shù)學(xué)問題和對(duì)知識(shí)的探索精神都發(fā)展起來，并以團(tuán)隊(duì)的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)，能有效地補(bǔ)充學(xué)生在數(shù)學(xué)方面的欠缺。

三、小學(xué)數(shù)學(xué)互助釋疑教學(xué)的作用

小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，互助釋疑教學(xué)是一種有效的學(xué)習(xí)方式，通過學(xué)生之間的互助合作和共同探究，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的疑難問題，進(jìn)一步提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。此次從以下五個(gè)方面闡述小學(xué)數(shù)學(xué)互助釋疑教學(xué)的作用。

（一）增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力

互助釋疑教學(xué)能夠有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生常常處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。而互助釋疑教學(xué)讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，通過自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等方式，讓學(xué)生在解決問題的過程中體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的樂趣和實(shí)用性，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力[3]。

（二）提高問題解決能力

數(shù)學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力是數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)之一。在互助釋疑教學(xué)中，學(xué)生通過互助合作和共同探究，對(duì)問題的理解和分析能力得到提高，同時(shí)還能從多個(gè)角度尋求解決問題的策略。這種教學(xué)方式，能夠有效地提高學(xué)生分析問題和解決問題能力，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高。

（三）培養(yǎng)合作精神

在互助釋疑教學(xué)中，學(xué)生需要通過合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在合作過程中，學(xué)生需要學(xué)會(huì)傾聽他人的意見、表達(dá)自己的觀點(diǎn)、尊重他人的勞動(dòng)成果等。這種教學(xué)方式能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和合作能力，為其未來的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

（四）促進(jìn)思維發(fā)展

數(shù)學(xué)是一門能夠促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的學(xué)科。在互助釋疑教學(xué)中，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)等方式，不斷地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，其思維能力和思維品質(zhì)得到提高。同時(shí)，學(xué)生在探究過程中還能夠形成創(chuàng)新思維和批判性思維等高階思維能力，為其未來的學(xué)習(xí)和工作提供有力支持。

（五）增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心

互助釋疑教學(xué)能夠有效增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，一些學(xué)生可能會(huì)因?yàn)閷W(xué)習(xí)成績不佳而產(chǎn)生自卑心理。而在互助釋疑教學(xué)中，每個(gè)學(xué)生都能夠發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)和特長，為小組探究做出貢獻(xiàn)。這種教學(xué)方式，能夠讓學(xué)生體驗(yàn)到成功的喜悅和自我價(jià)值感，從而增強(qiáng)其學(xué)習(xí)信心。同時(shí)，學(xué)生在探究過程中，還能夠?qū)W會(huì)如何面對(duì)挫折和失敗，提高其抗挫能力和自我調(diào)節(jié)能力。

四、互助釋疑教學(xué)的課前準(zhǔn)備

（一）教師精細(xì)備課

對(duì)于教師來說，這種“互助釋疑”的教學(xué)方式對(duì)教學(xué)提出了更高的要求，即要精心備課，既要備課本，又要備學(xué)生。第一，老師要仔細(xì)研究數(shù)學(xué)課本，領(lǐng)會(huì)課本的意思，并做好方案的策劃。第二，進(jìn)行學(xué)情分析，對(duì)學(xué)生的操作技能起點(diǎn)、知識(shí)起點(diǎn)和思維起點(diǎn)進(jìn)行了回溯，確定這些課程中需要學(xué)生自己去學(xué)習(xí)和掌握的東西，有問題的，要分組進(jìn)行探討[4]。另外，對(duì)數(shù)學(xué)老師來說，事先進(jìn)行擴(kuò)展性擴(kuò)展教材的準(zhǔn)備是必要的，便于回答課堂中學(xué)生的問題。著名心理學(xué)家奧蘇泊爾曾言，對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響的關(guān)鍵要素在于，學(xué)生知曉自己所學(xué)內(nèi)容，教師應(yīng)基于學(xué)生所掌握知識(shí)狀況展開學(xué)習(xí)。因此，教師不僅要備好教材知識(shí)，而且還應(yīng)備好學(xué)情，由此方可為互助釋疑學(xué)習(xí)模式的開展奠定基礎(chǔ)。

（二）學(xué)生課前預(yù)習(xí)

在課堂教學(xué)中，預(yù)習(xí)是課堂教學(xué)中互助釋疑的重要環(huán)節(jié)。俗話說：人無遠(yuǎn)慮，必有近憂，學(xué)習(xí)也是一樣。在課堂前做好復(fù)習(xí)資料，對(duì)所教的知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，可以使教學(xué)效率提高一倍。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生要對(duì)新課的內(nèi)容有一個(gè)基本的了解，用自己的方法將這些淺顯的知識(shí)內(nèi)化，并且在有疑問和困惑的地方做上標(biāo)記，在上課的時(shí)候，還可以對(duì)這些問題進(jìn)行提問，讓老師和老師們一起進(jìn)行討論，幫助他們做到心中有數(shù)。在課堂上，有問題可以幫助學(xué)生更好地掌握知識(shí)，達(dá)到更理想的教學(xué)效果。

五、AI智課環(huán)境下小學(xué)數(shù)學(xué)互助釋疑教學(xué)路徑

（一）同步教學(xué)，異步學(xué)習(xí)

目前，我國教育與教學(xué)注重的是因材施教，倡導(dǎo)個(gè)性化的教學(xué)，將 AI智慧課與教室教學(xué)有機(jī)地融合在一起，讓學(xué)生能夠根據(jù)自己的需求不斷地發(fā)展和提高。然后根據(jù)學(xué)員的實(shí)際情況，進(jìn)行分級(jí)式教學(xué)。在線下課程中，老師教授給學(xué)生一些數(shù)學(xué)方面的東西，讓他們能夠更好地理解基本的操作技巧和計(jì)算公式，然后在網(wǎng)上進(jìn)行指導(dǎo)；針對(duì)學(xué)生所遇到的數(shù)學(xué)難題，向他們推薦高質(zhì)量的教育視頻，這些視頻包含了數(shù)學(xué)重難點(diǎn)的梳理，視頻的講解，練習(xí)的鞏固，以及完整的數(shù)學(xué)知識(shí)架構(gòu)等。教師和學(xué)生通過在線問答來進(jìn)行數(shù)學(xué)教育，從而達(dá)到教師和學(xué)生互相解惑的目標(biāo)。

例如，在四年級(jí)下冊(cè)“觀察物體（二）”的課程中，重點(diǎn)是要對(duì)由多正方體結(jié)合而成的三個(gè)三視圖進(jìn)行說明，這要求學(xué)生從正面、左側(cè)和上方看正方體，并能準(zhǔn)確地分辨出與三個(gè)平面相一致的圖形。在課堂上，要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)三個(gè)角度進(jìn)行準(zhǔn)確地看，有些學(xué)生受思想局限，難以運(yùn)用想象和抽象的思想來進(jìn)行三個(gè)視圖分解。在AI智課教學(xué)的過程中，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中，可以采用典型的三維立體圖展開教學(xué)，也可以給學(xué)生看一些有關(guān)的立體視圖，如果不能很好地把握住，可以通過網(wǎng)上的微型教室來進(jìn)行。在已經(jīng)熟練掌握的情況下，可以選取較難的三視圖來擴(kuò)展其學(xué)習(xí)重點(diǎn)，學(xué)生可在線上微信群詢問難以理解的數(shù)學(xué)知識(shí)。

（二）創(chuàng)設(shè)生活情境，解決實(shí)際問題

小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程，主要是為使他們可以把所學(xué)到的數(shù)學(xué)理論運(yùn)用到實(shí)際生活與工作中去，并在實(shí)踐中去解決一些實(shí)際問題。AI智課能幫助學(xué)生創(chuàng)造出一些在實(shí)際生活中很難實(shí)現(xiàn)的情境，有利于學(xué)生更好理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí)。

例如，在一年級(jí)下冊(cè)“認(rèn)識(shí)人民幣”這一節(jié)中，大部分學(xué)生對(duì)紙幣的認(rèn)知沒有問題，但對(duì)紙幣的理解就比較困難了。利用“AI智課”，教師可以為學(xué)生提供一種類似于超市的虛擬環(huán)境，里面有各種各樣的商品，如食品、電器、玩具等，讓學(xué)生在這種生活化的教育情境中，對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生極大的興趣。教師引導(dǎo)學(xué)生以團(tuán)體形式互相幫助，在教師的指導(dǎo)下完成物品的購買與付款。也可以讓學(xué)生寫一張購物單：一條火腿腸，兩個(gè)雞蛋，然后讓一群人去買東西。學(xué)生按照各自的愛好與特長來分配工作，速度快的學(xué)生在架子上尋找老師所需的食品，身材高的學(xué)生則要上前取菜，而對(duì)人民幣有一定了解的學(xué)生則要算出總數(shù)；另外一位學(xué)生則在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行結(jié)賬和找錢。通過這種方式，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)人民幣概念的理解與應(yīng)用，達(dá)到了群體間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。在以后的人民幣認(rèn)知與應(yīng)用的教學(xué)中，同一小組的同學(xué)對(duì)于自己不懂的地方可以相互幫忙，由教師解答，達(dá)到師生共同提高的

目的。

（三）建立教學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，全面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在數(shù)學(xué)課堂上，教師利用互相解疑的方式，將不同層次的學(xué)生相融合，在群體學(xué)習(xí)中，能夠發(fā)掘出他人的長處；并從中吸取教訓(xùn)，發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)點(diǎn)，積極地去幫助別人。在此基礎(chǔ)上，數(shù)學(xué)老師可以利用獎(jiǎng)金制度，促進(jìn)學(xué)生之間的競(jìng)爭(zhēng)，從而提高其合作精神[5]。

例如，在“扇統(tǒng)計(jì)圖”課程的教學(xué)過程中，讓學(xué)生對(duì)扇統(tǒng)計(jì)圖的概念、扇形計(jì)算公式和準(zhǔn)確地畫出其圖的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)之后，在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，教師會(huì)給學(xué)生安排一些相應(yīng)的任務(wù)，例如：用一張扇形統(tǒng)計(jì)圖來分析他們對(duì)生活中的蘋果、大米、青菜、面條和雞蛋的偏好。在完成協(xié)作學(xué)習(xí)工作之后，數(shù)學(xué)教師會(huì)評(píng)定他們的學(xué)習(xí)成績，并對(duì)他們的成績進(jìn)行比較。獎(jiǎng)勵(lì)三個(gè)表現(xiàn)最好的團(tuán)隊(duì)，例如，可免去打掃衛(wèi)生或不做家庭任務(wù)，對(duì)于作業(yè)成績較差的小組，則要替成績較好的小組完成相關(guān)作業(yè)。在“統(tǒng)計(jì)和計(jì)算繪圖”的教學(xué)中，可以提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和實(shí)際操作技能，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)互相幫助和協(xié)作的意識(shí)，以及各個(gè)小組的目的是統(tǒng)一的；能提高他們的參加熱情，使全體同學(xué)都能以集體的榮譽(yù)為榮。在分組合作中，學(xué)生能夠熟練地理解和掌握扇形統(tǒng)計(jì)圖形中的一些關(guān)鍵問題，不僅有助于提升學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的質(zhì)量，而且對(duì)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)水平的提升也極為有利。

（四）創(chuàng)建精準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，助力學(xué)生均衡發(fā)展

AI智課的最大優(yōu)點(diǎn)在于教師能夠運(yùn)用信息化手段開展教育活動(dòng)，還能通過科技手段對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)狀況進(jìn)行分析，對(duì)他們?cè)跀?shù)學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的各種問題進(jìn)行分析，為其提供高效的反饋。教師運(yùn)用科技方法，將班上學(xué)生的學(xué)習(xí)薄弱環(huán)節(jié)以及他們的學(xué)習(xí)發(fā)展軌跡都記錄下來，從而了解到整個(gè)課堂的教學(xué)品質(zhì)以及學(xué)生的個(gè)別差異，以制定相應(yīng)的改進(jìn)教學(xué)方法。

例如，人教版四年級(jí)下冊(cè)“觀察物體”課完成后，教師會(huì)根據(jù)學(xué)生網(wǎng)上的練習(xí)來了解他們的初級(jí)水平，然后利用網(wǎng)上的課程軟件，根據(jù)他們的薄弱環(huán)節(jié)，重新給他們安排一些練習(xí)。通過在線作業(yè)的安排，運(yùn)用信息處理與分析技術(shù)，教師可以畫出一張關(guān)于這一章的學(xué)生的學(xué)情的解析圖表，并對(duì)他們?cè)趯W(xué)習(xí)中存在的薄弱環(huán)節(jié)和教學(xué)困難進(jìn)行總結(jié)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)本章所學(xué)內(nèi)容展開分析。對(duì)于自己學(xué)到的不懂的地方，在小組里，可以大膽地請(qǐng)教優(yōu)秀的同學(xué)，互相幫助，從而提升這一章的學(xué)習(xí)效率。針對(duì)一些學(xué)生自己無法解答的問題，可以在教室或線上進(jìn)行教師互相解疑的方式進(jìn)行解答，以協(xié)助學(xué)生解答學(xué)習(xí)中遇到的困難，從而更好地把握教學(xué)目的。

六、結(jié)束語

總而言之，AI智課環(huán)境下的數(shù)學(xué)互助釋疑教學(xué)是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。在這種模式下，數(shù)學(xué)教師需要針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)需求與數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)，為其創(chuàng)建AI教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生在互幫互助中釋疑解惑，全面激發(fā)其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能動(dòng)性。通過互助釋疑的方式解決學(xué)習(xí)中的疑問，是一種自主探究的學(xué)習(xí)方式，幫助學(xué)生培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

作者單位：齊小娟 甘肅省慶陽市慶城縣逸夫小學(xué)

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