人工智能技术与小学数学教学的深度融合策略
摘要
关键词
人工智能技术;小学数学;融合;教学策略
正文
引言:
人工智能技术在我国教育领域的逐渐应用,展现出了巨大的潜力。通过该技术的有效应用,能够确保教师掌握每一位学生的学习特点和实际需求,为他们提供个性化的学习资源和教学支持,从而提升教学效率。小学是学生学习和成长的关键时期,数学作为培养学生逻辑思维能力、运算能力等能力的综合性学科,将人工智能技术与小学数学教学深度融合,可打破传统教学弊端,实现多样化的教学,以发挥数学学科育人价值,发展学生核心素养。然而,人工智能技术与小学数学教学的深度融合,还存在一些不足,很大程度上限制了人工智能技术的应用优势,阻碍着数学教学的数字化、智慧化发展,教师需做好对这一方面的全面研究,找到两者融合的有效策略。
一、人工智能技术与小学数学的融合价值
(一)有利于创新教学方式
在小学数学教学中,教师所应用的教学方式很大程度上决定着课堂教学的质量。受限于传统教学观念,部分教师仍然采取“照本宣科”或“题海战术”的教学方式,导致课堂教学氛围十分沉闷,学生学习兴趣不高。而通过人工智能技术的应用,则能为教师提供多样化的教学方法和教学工具,实现教学方式的有效创新。在实践中,教师可充分运用VR技术和AR技术打造虚拟化的情境空间,增强学生学习体验。同时,教师还可利用云计算以及大数据技术分析学生学习进度和需求,以此制定针对性的教学策略,做到有的放矢。另外,教师还可以在课堂中通过智能机器人的互动功能与学生进行聊天,了解他们在学习时所存在的困难,并为他们提供个性化的学习指导和答疑服务。多样化的教学方式的有效应用,不仅能够提高学生学习兴趣,还有利于促进学生深度学习。
(二)有利于实现个性化教学
小学生各方面能力和认知正不断形成,他们之间存在着较大的差异性。若开展统一化教学,会使课堂出现两极分化现象,无法促进学生共同进步。对于教师而言,应当结合学生的学习习惯、学习基础以及学习需求提供个性化的教学计划。例如对于理解能力较为薄弱的学生,教师可通过学习平台推动学习资源,为学生提供多样化的练习和辅导。而对于理解能力较强的学生,教师则可以运用大数据技术分析学生的学习数据后,利用人工智能技术提供更加深入的数学问题,注重学生对问题的理解以及知识的应用。通过这样的方式,可以为学生定制专属的学习计划,能够增强学生学习信心,促进学生共同进步。
二、人工智能技术与小学数学教学的融合问题
(一)融合方式单一
将人工智能技术与小学数学教学深度融合,对教师有着极高的要求。就目前而言,虽然已有越来越多的数学教师开始重视人工智能技术在课堂中的运用,但就实际效果而言,往往不尽如人意。产生这一问题的主要原因是部分教师未能了解多样化的人工智能技术,无法将人工智能技术与数学教学相结合,难以发挥人工智能技术的应用优势,最终影响着教学的质量。
(二)信息素养不足
教师作为教学活动的设计者与实施者,在人工智能技术与小学数学教学的深度融合中,由于部分教师信息素养不足,缺乏通过人工智能技术开展教学活动的专业知识以及实践技能,很大程度上限制了人工智能技术在教学中的有效应用。与此同时,学生作为参与的主体,他们的信息素养同样需要提升,如学会如何与人机互动,如何在人工智能技术的帮助下进行自我学习。这些问题影响着人工智能技术的应用效果。
三、人工智能技术与小学数学教学的深度融合策略
(一)加强教师专业培训,提高教师信息素养
为进一步实现人工智能技术与小学数学教学的深度融合,从理论的角度而言,应当全面加强教师的专业培训工作,让教师在多样化的学习中提高自身信息素养,使其重视人工智能技术的应用。同时提高他们人工智能技术应用能力。
在具体的实践中,学校可与专业机构合作,开发一套适合学校教师的人工智能技术培训课程,并将其纳入教师继续教育体系。在此基础上,通过问卷调查的方式了解教师的信息素养以及计算机操作水平,将教师分成不同层级,并开展针对性的培训活动。如对于初学者,着重培训人工智能技术基础知识和认识人工智能技术在教育中的作用;对于部分年轻教师,重点培训运用人工智能技术开展教学活动的技巧、应用能力。最后,构建师徒制合作模式,让教师相互合作,共同学习,全方位了解人工智能技术在实际教学中的应用知识与技巧,从而提升教师信息素养,为后期数学教学活动的开展奠定坚实基础。除此之外,学校还可以定期开展教学研讨会,鼓励教师分享教学成果、交流教学经验,以确保教师在相互探讨中实现共同学习,全面提升教师信息素养,使其将人工智能技术有效地应用于数学课堂教学,从而推动小学数学教学的现代化进程。
(二)全面运用人工智能,不断创新教学方式
人工智能技术与小学数学教学的融合,教师应当结合教学内容,根据学生的学习需求兴趣爱好等方面,选择合适的人工智能技术,并将其应用于教学的各个环节,以此提升人工智能的应用效果,确保教学活动的顺利实施,促进学生深度学习。本文以苏教版三年级上册第三单元“长方形和正方形”为例。
1.课前预习
课前预习作为数学教学体系中不可缺少的环节,高质量的课前预习,能够帮助学生提前了解所学知识,有利于培养学生自主学习能力和问题,解决能力。同时,也能为课堂教学打下基础,从而提升课堂教学的效率,使学生在课堂学习中有更多自主学习的时间和空间,促进其对知识的深层次理解与应用。在课前预习环节,教师可通过智能预习平台布置课前预习任务,结合学生的实际能力和兴趣爱好,结合“长方形与正方形”的知识点,为他们推荐互动式的电子读物和微课视频。通过这种方式让学生预习,提前了解本章节的知识重难点。而对于预习中所遇到的问题,教师可以让学生与语音交互的虚拟助手进行对话,由学生提出问题,虚拟助手回答他们所遇到的疑问,如长方形和正方形的定义、长方形与正方形的特点、周长的概念等。
2.课堂教学
在课堂教学中,人工智能技术的有效应用可以辅助教师开展更有效的教学实践活动。在具体的教学中,教师首先可通过希沃白板展示本课时的主要内容,让学生说出在预习时所存在的问题,由教师进行总结并带领学生集体讨论,让学生就问题展开思考与回答。紧接着,教师可让学生戴上VR头盔或眼镜,为学生打造一个虚拟的三维图形空间,让学生直观地看到身边漂浮的各种各样的长方形与正方形。此时,学生可以通过“点击”“拉拽”“拖动”“缩放”等方式,操作周围的长方形以及正方形,直观地了解这些长方形和正方形的几何变换,从而增加课堂的互动性和趣味性。而在测量长方形与正方形的周长时,教师则可以利用移动设备中的“AR测量”技术,将摄像头对准所要测量的物品,此时,屏幕中便会生成该物品的平面图形,通过缓缓移动摄像头,便可以展示出这一平面图形的边长。当绕图形一圈时,屏幕中间会直接出现四边形的周长。通过这一技术的应用,教师可让学生测量操场的周长、教室的周长等大物体周长,以提高教学的有效性。另外,教师还可以在课堂中运用人工智能摄影对学生的课堂进行真实的记录,在记录完毕后将视频上传至数据分析平台,由人工智能技术对学生的学习情况,如在屏幕中的停留时间、回答问题的质量、自主学习的效率等方面进行全面分析,从而生成学生的专属数据图像,教师可一目了然,每一位学生的学习情况,并及时调整教学策略,确保所有学生都能跟上课程进度。
3.课后复习
课后复习是帮助学生巩固知识点的关键环节,通过人工智能技术的应用,能够为学生提供个性化的复习方案和有效反馈。例如运用智能练习系统,结合学生在课堂中的具体表现,为他们生成个性化的练习题,让学生在练习中逐步吃透本章节的知识。当学生提交作业之后,人工智能系统便会自动批改他们的作业,结合学生的字迹、正确率、解题思路进行分析,为学生提供及时的反馈和改进建议。
在课前预习、课堂教学以及课后复习环节,充分运用人工智能技术,可以打破传统线下教学的弊端,实现了随时随地的学习。同时,多样化的人工智能技术的应用丰富的课堂教学内容,让学生学习到课本之外的知识,增强了学生的参与感,激发了学生学习兴趣,促进了学生深度学习。
结束语:
综上所述,人工智能技术在小学数学教学中的深度融合,推动着数学教学的发展,对于学生核心素养的形成也有极大地促进作用。在教学实践中,教师首先要转变教育观念,主动学习先进的人工智能技术知识与应用技能。在此基础上将学生作为参与主体结合学生的实际需求以及教材内容,将多样化的人工智能技术渗透到教学的各个环节,以此实现深度融合,为学生提供个性化多样性的学习活动,促进学生深度学习,发展学生核心素养。
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