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摘要：本文探讨了人工智能（AI）技术在小学数学教育中的应用及其带来的变革。随着AI技术的快速发展，AI教师在数学教学中扮演的角色越来越重要。AI技术是教育发展的方向，小学数学教师应该结合学生的实际情况和数学学科的特点，设计良好的教学策略，实现AI技术与数学学科的融合，促进数学学科的发展，提升学生的数学空间思维和逻辑思维能力。
关键词：人工智能；小学数学；智慧教育
前言
随着“教育+人工智能”新业态的兴起与发展,AI技术进入学校教育已成为必然趋势。其中,AI教师能否进行数学教学,成为一个极具批战和有现实意义的新问题。随着人工智能
(artificial intelligence,AI)的飞速发展与广泛应用,“AI是否会取代人类教师”问题日益凸显而尖锐。
人工智能的兴起
2023年“生成式人工智能”这个词成为本年度的“十大新词语”。像Chat GPT、文心一言、通义千问、MOSS等“生成式人工智能（AIGC）”在2023年争相出世。
和以往不同，这一轮的AI不只是对已有知识的搜索与重现的人工智能，而是能“生成新的原创内容的新型人工智能”，可以说AIGC已经具备了人类初级智慧，并且正在快速进化中。一时间，“AI来袭，教学何为”的声音不绝于耳。
AI的使用
不可否认，AI的特长就在于对知识的处理上，特别是那些事实性知识，就算是结构极其复杂、变化极其多样的知识，如围棋、写作、绘画、数学推理证明等，机器都能进行深度学习，并且快速给出结果。
在AI时代，究竟什么才是学生最迫切需要学习的？这是一个大问题，千人千言。如果只从人类需要和AI合作共进的角度来看，那么人类和AI应该各自发挥自己擅长的事情，特别是人类，要提醒自己尽量做AI不擅长的事，避免自己成为工具人。
AI与教学
（一）AI的使用思路
AI为小学数学教育带来了很多变革和创新思路，其中AI集计算、出题、朗读、讲解于一体，并能以卡通的虚拟形象呈现在课堂上。在AI课堂上，教师不仅可以借助人工智能的功能进行远程教育、线上教育，还可以借助人工智能进行课堂实践、课后练习等。人工智能的引入，为教学带来了无限的可能。
在这样的环境下，小学数学教师更要认真进行学科教研，分析数学学科的特征和本质，并结合数学学科的逻辑性、严谨性、创造性、实践性等特点，来引入人工智能，让AI服务于数学学科，从而丰富学生的数学学习途径和方式。
（二）AI在课堂
例如，在教学二年级上册“观察物体（一）”时，教师便借助AI技术的功能，将立体图形进行还原，让学生通过眼睛去全方位地感受这些物体的形状、特征。
在教学之前，教师为学生布置了任务，让学生以分组的形式进行学习，之后，教师为不同的小组准备几个不同的立体图形，让学生进行自主分工，并对观察的情况进行记录，包括从正面、侧面、上面等多个角度观察出来的形状。
教师通过这样借助AI技术进行情境再现，让学生们加真实、亲切地感受到数学知识，培养了学生的空间逻辑思维，有效地促进了数学学习质量的提升。
在教学三年级下册“位置与方向（一）”时，教师可以结合AI技术进行数据的处理，帮助学生更好地分析不同位置和方向的特点，从而加深学生对位置和方向的记忆和认知，提高学生学习的效率。
同时，教师可以让学生将自己完成的作业和AI得出的答案进行对比，分析自己出现错误的原因，通过这样的思维碰撞，拓展学生的空间思维。借助AI技术，学生也能认识到自己的不足，并及时进行弥补，不断地完善自己的空间思维、逻辑思维，实现数学学科学习目标。
（三）AI在管理
除运用AI进行课堂数据分析外，教师还可以借助AI技术对学生的学习情况进行分析，如输入学生的成绩、能力等数据信息，让AI技术对学生的数据信息进行分析，并按照不同的等级进行划分，将同一个等级的学生分成一个小组。
教师可以根据分组的情况，进行分层教学，在日后的课堂学习环节中，让学生进行分层练习、分层探究、分层实践，这样能够让学生得到更有效的训练，从而逐渐拓展他们的空间思维。
现存问题
AI情境下课堂中的教学设计，教师要明确教育和学习这两个概念的差异，教育是教师主导的一项活动，学习是学生主导的一项活动，教师要掌握最先进的教育理念，指导学生的有效发展，在赋予学生技术能力的同时，提高学生道德素质，让学生拥有健全的人格。
在AI课堂中，教师还需要注重教学语言的合理性，尽量减少“让学生学会怎样的数学知识”等这类字眼，打造真正意义上的AI课堂。AI课堂中，还需要AI等技术的支撑，在教学实施阶段，教师不仅要根据学生的学习能力、学习规律以及教育目标等进行教学，还要确保各种机器设备处于正常工作状态中，预防设备故障，并且平时要维护好教学系统，确保教学系统的稳定性，对于意料之外的故障，则需要教师提高应变能力，可以在突发状况的时候随机应变，推动人工智能下课堂教学工作的顺利进行。
未来方向
AI技术是当前教育发展的方向，作为小学数学教师，我们要结合学生的实际情况及数学学科的特点，设计良好的教学策略，让AI技术和数学学科实现完美的融合，从而有效地促进数学学科发展，进而提升学生的数学空间思维和逻辑思维能力。
AI融入小学教学，不管哪个学科，包括小学数学，都会带来革命式的教学变革，但随之而来的，也将出现一些问题。例如，智慧技术以及设备的支持如何次序应用长久的教学，如何与传统的教学模式进行完美的对接，以及对教学效率的评价等。
结语
为此，基于AI+教育的小学数学课堂的应用意义重大，但也有一定的困阻，需要参与教育其中的家长、学校、教师共同努力，也需要在小学教育中建构一个动态生成的智慧教育管理机制。总之，智慧教育的发展是时代的必然，也是教育的必经之路。
文末小贴士
作者介绍
张宇杰，山西省忻州市保德县第十三小学数学教师，2009年参加工作，从教至今。
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