人工智能賦能數學教學的研究與實施計劃

人工智能賦能數學教學的研究與實施計劃隨著我國基礎教育改革向縱深推進，人們越來越清晰地認識到，學校改革的主陣地在課堂，高品質的學校離不開高品質的課程。利用人工智能技術提升教師的融合創(chuàng)新能力已成為新的聚焦點。教師應“能創(chuàng)設恰當的、能促進教學目標達成的技術手段豐富的學習環(huán)境”；教師應“能設計多樣的信息技術支持的自主學習、測驗評價等教學活動”；教師應“能利用信息技術獲取新的教學理念和方法，進行信息化教學設計”。從以上可以看出，利用人工智能技術可以幫助教師創(chuàng)設智慧學習環(huán)境、設計技術手段豐富多樣的教學活動、獲取新的教學理念和方法，以此提高教師教學的質量與效率，促進教師自身的專業(yè)發(fā)展。一、研究背景和目的（一）學校參與課題研究目標和擬突破的方向在人工智能時代背景下，通過借助人工智能設備或技術來構建小學數學課堂教學場景、激發(fā)學生思維、開展分層教育等實踐路徑，實現(xiàn)小學數學課堂教學效率和質量的全面提升。此外，提升全體教師應用人工智能技術開展教育教學能力，營造人工智能應用課堂教學的氛圍，提升教師運用人工智能創(chuàng)新課堂的理念，加速教師創(chuàng)新能力和應用能力的提高，以達到運用人工智能技術創(chuàng)新課堂教學模式，促進師生核心素養(yǎng)提升的目的。（二）融合實踐課程選擇支持的數字技術圖形化編程軟件沐木編程（三）實驗樣本界定以北京市第八中學京西附屬小學四年級8班作為實驗樣本，其中參與的科目為數學。二、研究方法將人工智能課程校本化，開發(fā)出人工智能技術（沐木編程）賦能數學學科圖形與幾何領域的系列課程，突顯“創(chuàng)新素養(yǎng)”、“實踐能力”、“五育融合”、“學科融合”激發(fā)興趣，升華興趣，落實核心素養(yǎng)。采用“骨干引領、學科聯(lián)動、團隊互助、整體提升”的線上線下混合研修模式，采用教研組內團隊合作的方式推進，并由信息組支持，結合數學學科尋找結合口和突破點，實現(xiàn)數學學科與人工智能的有效結合。具體實施計劃如下：第一階段：2023.11-2023.12，制定研究技術，進行任務分工，完成人工智能賦能教學的案例學習，確定研究的數學內容：人教版四年級下冊《觀察物體（一）》這一單元。第二階段：2024.1-2024.3,；聯(lián)系沐木編程工作組安裝軟件進行學習，并完成對應實例。結合編程軟件尋找結合點和突破點，制定初步的教案。第三階段：2024.3-2024.4：學生利用信息技術課學習沐木編程軟件的基本操作，于此同時再根據學生的編程情況調整和完善教案，并進行試講。第四階段：2024.4-2024.5：反復試講磨課、不斷調整完善，呈現(xiàn)較好的課堂效果。第五階段：2024.5-2024.6：整理材料，總結成果。三、成果和反饋（一）過程記錄收集實施中的過程性材料，記錄實施過程中的關鍵步驟和問題，并收集相關參與者的反饋意見和經驗分享，形成研究性資料集。（二）交流分享在2024年6月初推出1節(jié)融合實踐研究課上傳到專家工作室進行交流分享。鼓勵以大單元主題教學的模式推出針對某一教學單元的系列課程，并進行對比性的研究。（三）總結與研討利用期末實踐，總結研究成果并開展全體教師研討大會，隨著人工智能技術的不斷進步，小學數學教學要從教學理念、教學環(huán)境、教學方式等方面進行變革，這樣才能接受教育人工智能技術帶來的挑戰(zhàn)。利用人工智能來促進小學數學課堂教學活動的順利實施是教師需要探索的一個重要方向，不僅可以提升教師的教學效率和學生的學習效率，而且有助于學生養(yǎng)成良好的信息素養(yǎng)，促進學生學習力的發(fā)展。因此，在小學數學教學過程中