數(shù)字化教育資源在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與影響

摘要：本文探討了數(shù)字化資源在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探索及基于人工智能的個性化輔導(dǎo)實(shí)踐。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師利用數(shù)字化資源如數(shù)學(xué)教學(xué)軟件、在線課程及虛擬實(shí)驗(yàn)室等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與探索欲望。在個性化輔導(dǎo)方面，人工智能系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)畫像，提供針對性的指導(dǎo)與幫助。兩者均展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，提升了數(shù)學(xué)教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化教育資源 "小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué) "應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字化資源在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。特別是在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，數(shù)字化資源的引入為教學(xué)帶來了新機(jī)遇。本文旨在探討數(shù)字化資源在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢，并進(jìn)一步研究基于人工智能的個性化輔導(dǎo)實(shí)踐，以期為數(shù)學(xué)教學(xué)提供新的思路和方法。

一、在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探索

數(shù)字化資源在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，無疑展現(xiàn)出了巨大的潛力和顯著的優(yōu)勢。教師可以依據(jù)教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生的實(shí)際情況，精心挑選適宜的數(shù)字化資源，諸如數(shù)學(xué)教學(xué)軟件、在線課程及虛擬實(shí)驗(yàn)室等，以便學(xué)生在虛擬環(huán)境中積極參與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索之旅。在教學(xué)活動中，教師應(yīng)巧妙地運(yùn)用數(shù)字化資源，創(chuàng)設(shè)與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)緊密相關(guān)的情境，從而激發(fā)學(xué)生的探索欲望與濃厚興趣。其中，生動的動畫視頻能夠直觀展示數(shù)學(xué)問題或其在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用場景，讓學(xué)生深切體會到數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系。借助虛擬實(shí)驗(yàn)室等數(shù)字化工具，教師能夠指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)他們操作數(shù)學(xué)儀器，進(jìn)行數(shù)據(jù)測量與分析，進(jìn)而深入理解數(shù)學(xué)原理。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生還能自由驗(yàn)證各自的猜想與假設(shè)，在不受時空限制的環(huán)境下，大膽探索、勇于創(chuàng)新。而虛擬實(shí)驗(yàn)室的圖形動畫及交互功能，更為學(xué)生帶來了沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使他們能更直觀地領(lǐng)悟數(shù)學(xué)原理和概念。此外，實(shí)驗(yàn)平臺還能記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程與成果，為后續(xù)反思提供有力參照，助力學(xué)生有針對性地調(diào)整學(xué)習(xí)策略與方法。[1]

例如，在小學(xué)數(shù)學(xué)“三角形的面積”教學(xué)中，數(shù)字化資源的運(yùn)用為教學(xué)帶來了新的活力。教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，即讓學(xué)生理解并掌握三角形面積公式的推導(dǎo)過程，以及考慮到學(xué)生的認(rèn)知水平，選擇了合適的數(shù)字化資源，比如一款專業(yè)的數(shù)學(xué)教學(xué)軟件和線上虛擬實(shí)驗(yàn)室。教師借助數(shù)學(xué)教學(xué)軟件中的動畫功能，創(chuàng)設(shè)出這樣的情境：屏幕上出現(xiàn)一個由多個三角形拼接而成的大平行四邊形，隨后，平行四邊形緩緩拆分，分離出一個個等底等高的三角形。這一動態(tài)演示，瞬間激發(fā)了學(xué)生的好奇心，他們迫不及待地想要探究三角形和平行四邊形之間的面積關(guān)系。接著，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入線上虛擬實(shí)驗(yàn)室。在虛擬環(huán)境里，學(xué)生可以像在真實(shí)場景中一樣，操作各種數(shù)學(xué)儀器。[2]例如，學(xué)生利用虛擬的方格紙，測量不同三角形的底和高，并且通過拖動三角形的頂點(diǎn)，改變其形狀，觀察底和高的變化對面積的影響。在這個過程中，學(xué)生還能自主提出假設(shè)，像“如果三角形的底不變，高擴(kuò)大兩倍，面積是不是也擴(kuò)大兩倍呢？”然后，他們通過在虛擬實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)際操作去驗(yàn)證這個假設(shè)。虛擬實(shí)驗(yàn)室的圖形動畫和交互功能，讓學(xué)生仿佛置身于真實(shí)的數(shù)學(xué)探索場景中。當(dāng)學(xué)生操作三角形時，軟件會即時顯示出底、高以及對應(yīng)的面積數(shù)值，這種直觀的反饋，幫助學(xué)生輕松理解了三角形面積公式“三角形面積=底×高÷2”的含義。

二、基于人工智能的個性化輔導(dǎo)實(shí)踐

在數(shù)字化教育資源的實(shí)踐應(yīng)用中，人工智能系統(tǒng)能夠?yàn)閷W(xué)生帶來個性化的輔導(dǎo)體驗(yàn)。在這一環(huán)節(jié)，教師可充分利用人工智能工具，依據(jù)學(xué)生的年齡、性別、學(xué)習(xí)偏好、作業(yè)完成情況及課堂練習(xí)，構(gòu)建詳盡的學(xué)生學(xué)習(xí)畫像模型。在此基礎(chǔ)上，評估學(xué)生的學(xué)習(xí)短板與不足，為他們提供具有針對性的指導(dǎo)與幫助。在實(shí)踐操作中，人工智能系統(tǒng)能根據(jù)學(xué)生感興趣或擅長的數(shù)學(xué)知識點(diǎn)，智能推薦相應(yīng)的數(shù)學(xué)課程、題庫及學(xué)習(xí)資源。同時，它還能找到與當(dāng)前學(xué)生相似的學(xué)習(xí)群體，分析其學(xué)習(xí)行為與偏好，整合這些群體的學(xué)習(xí)信息，為學(xué)生推薦更為合適的學(xué)習(xí)資源。在個性化輔導(dǎo)方面，人工智能系統(tǒng)猶如一位虛擬導(dǎo)師，高效地為學(xué)生提供輔導(dǎo)與幫助。

以“分?jǐn)?shù)的認(rèn)識”這一知識點(diǎn)為例，教師利用人工智能工具，依據(jù)學(xué)生過往的作業(yè)完成情況，比如在分?jǐn)?shù)的簡單計(jì)算作業(yè)中，有的學(xué)生對同分母分?jǐn)?shù)相加計(jì)算錯誤較多；再結(jié)合課堂練習(xí)，從而構(gòu)建出學(xué)生學(xué)習(xí)畫像模型。通過這個模型，能夠清晰地評估出學(xué)生在“分?jǐn)?shù)的認(rèn)識”這一知識點(diǎn)上的學(xué)習(xí)短板，比如對分?jǐn)?shù)概念理解模糊，分?jǐn)?shù)大小比較方法掌握不牢?；趯W(xué)習(xí)畫像，人工智能系統(tǒng)開始發(fā)揮作用。由于知道部分學(xué)生對圖形類的數(shù)學(xué)內(nèi)容更感興趣，系統(tǒng)便智能推薦了一系列以圖形展示分?jǐn)?shù)概念的課程視頻，例如用圓形、正方形等圖形來平均分表示分?jǐn)?shù)。同時推薦與之匹配的題庫，里面有像“把一個正方形平均分成8份，涂出其中3份，用分?jǐn)?shù)表示是多少”這樣的題目，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)。不僅如此，人工智能系統(tǒng)還尋找到與當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)情況相似的群體，發(fā)現(xiàn)這個群體在學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)時，通過制作分?jǐn)?shù)卡片的方式來加強(qiáng)記憶效果很好。于是，系統(tǒng)整合這一學(xué)習(xí)信息，為當(dāng)前學(xué)生推薦了制作分?jǐn)?shù)卡片的學(xué)習(xí)方法，以及相關(guān)的線上資源，如制作分?jǐn)?shù)卡片的模板和教程。

三、結(jié)束語

總體來說，數(shù)字化資源在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用以及基于人工智能的個性化輔導(dǎo)實(shí)踐，均顯著提升了數(shù)學(xué)教學(xué)效果。未來，我們應(yīng)繼續(xù)深入探索數(shù)字化資源與人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，不斷創(chuàng)新教學(xué)方法和手段，以更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，推動教育事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]詹雁容. 小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中歸納推理的應(yīng)用策略探究 [J]. 名師在線， 2025， 11 （05）： 72-74.

[2]歐陽永笑. 在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的策略研究 [J]. 名師在線， 2025， 11 （05）： 19-21.