人工智能走進(jìn)課堂

〔摘

要〕

科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展并被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其在教育教學(xué)工作中也得到了有效應(yīng)用，并從多個(gè)層面促進(jìn)了小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新優(yōu)化。其中，人工智能扮演著十分重要的角色，將其應(yīng)用于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)與教育事業(yè)的互相融合。基于此，本文分析并提出將人工智能與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)相融合的具體方法。隨著新課改的出臺(tái)，教育部門要求對(duì)原有教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化，并將先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教學(xué)多元化，為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。這種要求對(duì)于教師既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。要想將人工智能有效地與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合，就必須將其應(yīng)用在學(xué)生的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)等課堂教學(xué)的多個(gè)方面。同時(shí)，還應(yīng)借助電腦以及手機(jī)等多種智能工具為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供便利，從而引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到自主學(xué)習(xí)的重要性，提高其數(shù)學(xué)成績(jī)。一、人工智能在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂應(yīng)用的要求目前，已有多種計(jì)算機(jī)軟件設(shè)施被廣泛應(yīng)用在教學(xué)中。由于數(shù)學(xué)屬于基礎(chǔ)性學(xué)科，其學(xué)習(xí)內(nèi)容的邏輯性較強(qiáng)，導(dǎo)致數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)比較枯燥。因此，教師必須調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，才能讓其體會(huì)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂(lè)趣，并將其作為終身學(xué)習(xí)的科目。而人工智能則能給學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)帶來(lái)便利性和趣味性，有效轉(zhuǎn)變學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的認(rèn)知，教師運(yùn)用人工智能對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，對(duì)促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展具有重要意義。信息技術(shù)離不開(kāi)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的支撐，它們也是在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作中應(yīng)用人工智能技術(shù)的重要基礎(chǔ)。利用人工智能技術(shù)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要性，從而順利地開(kāi)展小學(xué)教學(xué)工作。二、人工智能在課前預(yù)習(xí)中的應(yīng)用無(wú)論哪一學(xué)科的學(xué)習(xí)，預(yù)習(xí)都占據(jù)十分重要的地位，做好課前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備可以幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)書本知識(shí)，使其在課堂上更好地理解和接受新知識(shí)。小學(xué)生性格活躍，學(xué)習(xí)時(shí)難以聚精會(huì)神，倘若課堂教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味，就很難引起他們的學(xué)習(xí)興趣。這就要求數(shù)學(xué)教師能夠抓住學(xué)生的這一特點(diǎn)，將人工智能應(yīng)用到教學(xué)工作中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，將其思維鎖定在數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)上，幫助學(xué)生完成預(yù)習(xí)，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量，為后續(xù)教學(xué)工作的順利開(kāi)展提供幫助。例如，在講解《角的初步認(rèn)識(shí)》這一課時(shí)，教師可結(jié)合本班學(xué)生特點(diǎn)以及自身教學(xué)特色制定教學(xué)方案，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)，增加教學(xué)趣味性。教師可以通過(guò)人工智能向?qū)W生展示正方形、三角形、圓形，并用彩色將相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)注，使學(xué)生對(duì)角的內(nèi)容產(chǎn)生一定的認(rèn)知。此外，使用人工智能輔助教學(xué)還能較好地將學(xué)生的個(gè)性展現(xiàn)出來(lái)，包容每位學(xué)生的不同個(gè)性，讓教師能夠根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)制定相應(yīng)的教學(xué)方案。當(dāng)人工智能提示所采用的教學(xué)方式對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)沒(méi)有足夠幫助時(shí)，教學(xué)則可以對(duì)現(xiàn)有教學(xué)模式進(jìn)行分析，進(jìn)而制定出更加完善的教學(xué)方案。比如在對(duì)角的知識(shí)進(jìn)行初步講解時(shí)，人工智能會(huì)向?qū)W生展示所學(xué)過(guò)的幾何圖，制定具有個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案，滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。同樣，教師還可以利用人工智能引導(dǎo)學(xué)生尋找“角”，描述現(xiàn)實(shí)生活中所看到的“角”，以有效提高學(xué)生的認(rèn)知能力，為其之后的幾何圖形學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。三、人工智能在自主學(xué)習(xí)中的應(yīng)用在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，倘若教師要對(duì)每位學(xué)生分別進(jìn)行指導(dǎo)，則會(huì)產(chǎn)生很大的工作量，教學(xué)質(zhì)量也不能得到提高，因而會(huì)使整體教學(xué)工作受阻。而將人工智能與小學(xué)數(shù)學(xué)結(jié)合在一起，則可以幫助教師采用個(gè)體化的方式開(kāi)展教學(xué)，能有效解決學(xué)生之間存在差異這一問(wèn)題，提高教學(xué)質(zhì)量，幫助學(xué)生順利地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。隨著人工智能技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用，學(xué)生可以自主完成課堂作業(yè)。人工智能還可以根據(jù)學(xué)生答題狀況對(duì)其進(jìn)行分組繼續(xù)開(kāi)展練習(xí)，采用這一方法，可以讓學(xué)生更快、更準(zhǔn)確地找到合適的、能夠提高自身數(shù)學(xué)水平的練習(xí)題，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和成就感。例如，在教學(xué)《千米和噸》這一課時(shí)，教師通過(guò)人工智能的幫助，可以判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，據(jù)此制定出系統(tǒng)性的教學(xué)方案，并針對(duì)不同學(xué)生為其量身制定不同的學(xué)習(xí)方案，幫助每一位學(xué)生都獲得進(jìn)步。比如對(duì)成績(jī)相對(duì)較差的學(xué)生，人工智能會(huì)為其出具一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題，幫助其鞏固基礎(chǔ)內(nèi)容；對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)中等的學(xué)生，人工智能會(huì)為其出具一些相對(duì)簡(jiǎn)單的計(jì)算題；對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)好的學(xué)生，人工智能則會(huì)為其推出一些難度相對(duì)較大的問(wèn)題。通過(guò)這種教學(xué)方式，學(xué)生能夠結(jié)合自身學(xué)習(xí)能力以及量身定制的練習(xí)題，有針對(duì)性地提升自己的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。四、人工智能在課堂教學(xué)中的應(yīng)用在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師大多通過(guò)講解完成授課，其授課主要表現(xiàn)為講授、板書以及練習(xí)等幾個(gè)方面。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生難以提起學(xué)習(xí)興趣，時(shí)常出現(xiàn)困頓以及厭學(xué)等消極情緒，不利于學(xué)習(xí)成績(jī)的提高。因此必須激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能使其將所有注意力都放到課堂上，以便掌握更多的知識(shí)。教師可將人工智能合理地應(yīng)用到教學(xué)工作中，借助人工智能設(shè)備將相關(guān)知識(shí)展現(xiàn)出來(lái)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在講解《時(shí)、分、秒》這一課時(shí)，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變身份，將學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，通過(guò)使用智能化教學(xué)設(shè)備進(jìn)行講解，同時(shí)還可將提示音設(shè)為童音，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生親切感，為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)氛圍。除此之外，還可設(shè)計(jì)讓人工智能設(shè)備具有問(wèn)答功能，進(jìn)而能解答學(xué)生的一些學(xué)習(xí)問(wèn)題。比如學(xué)生問(wèn)道：“下午6點(diǎn)08分是什么時(shí)間？”這時(shí)智能設(shè)備可準(zhǔn)確答道：“按照二十四小時(shí)制是18點(diǎn)08分?！睂W(xué)生通過(guò)這種方式能夠有效加深自己的理解記憶。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在使用人工智能開(kāi)展教學(xué)時(shí)，應(yīng)打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，對(duì)自身教學(xué)方式進(jìn)行創(chuàng)新，采用多元化的方式開(kāi)展教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)積極性，提高其學(xué)習(xí)注意力，幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握，提高教學(xué)質(zhì)量。五、人工智能在復(fù)習(xí)鞏固中的應(yīng)用及時(shí)的復(fù)習(xí)鞏固非常重要，其中做大量練習(xí)題鞏固的方式比較常見(jiàn)，然而教師沒(méi)有辦法24小時(shí)一直陪在學(xué)生身邊，不能隨時(shí)隨地為學(xué)生講解。而使用人工智能則可以很好地解決這一問(wèn)題，特別是當(dāng)前有很多輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的軟件，讓學(xué)生借助手機(jī)便可以完成疑難問(wèn)題解答，在快樂(lè)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上提高復(fù)習(xí)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。例如，《分?jǐn)?shù)除法》這一課內(nèi)容相對(duì)較難，要幫助學(xué)生更好地理解課本知識(shí)，則可使用人工智能為學(xué)生進(jìn)行除法概念的講解。比如：現(xiàn)在有3個(gè)小朋友，需將30個(gè)蘋果平均分給每一個(gè)人，每個(gè)小朋友可以分到多少個(gè)蘋果？通過(guò)這一問(wèn)題為學(xué)生講解除法的內(nèi)涵，利用人工智能播放相關(guān)畫面，讓學(xué)生自己感受其中的知識(shí)。隨后，教師可以借助人工智能讓學(xué)生做練習(xí)，鞏固分?jǐn)?shù)除法計(jì)算知識(shí)。六、人工智能在課后輔導(dǎo)中的應(yīng)用數(shù)據(jù)處理是人工智能技術(shù)的一項(xiàng)重要功能，也正是因?yàn)檫@一特點(diǎn)，其被應(yīng)用在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作中，特別是課后輔導(dǎo)中，可以更好地提高輔導(dǎo)質(zhì)效，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。教師采用傳統(tǒng)教學(xué)方式需花費(fèi)大量時(shí)間批改作業(yè)，還有可能出現(xiàn)判斷失誤的情況，使用人工智能則可以在短時(shí)間內(nèi)完成作業(yè)批改。同時(shí)，還能對(duì)學(xué)生錯(cuò)題類型進(jìn)行整理與匯總，讓教師能得知后續(xù)應(yīng)重點(diǎn)為學(xué)生講解的內(nèi)容。此方法不僅能提高教學(xué)質(zhì)量，還能幫助學(xué)生提高數(shù)學(xué)自我學(xué)習(xí)意識(shí)。另外，人工智能還可以為教師提出教學(xué)建議，并讓學(xué)生能認(rèn)識(shí)到自身學(xué)習(xí)的不足，提高自主學(xué)習(xí)能力。例如，“作業(yè)幫”“小猿口算”等均能為學(xué)生提供教學(xué)指導(dǎo)，當(dāng)學(xué)生將作業(yè)上傳時(shí)便可以完成作業(yè)批改，指出錯(cuò)誤，教師則可以通過(guò)軟件觀察學(xué)生的作業(yè)情況以及作業(yè)質(zhì)量，更好地對(duì)學(xué)生作業(yè)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。此外，教師還能查看軟件后臺(tái)數(shù)據(jù)，有針對(duì)性地制訂教學(xué)方案。七、人工智能在教學(xué)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用教學(xué)評(píng)價(jià)是整個(gè)教學(xué)工作中不可缺少的部分，是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)。對(duì)教學(xué)質(zhì)量的科學(xué)評(píng)價(jià)，不僅能幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，還能引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自身特點(diǎn)制定屬于自身的學(xué)習(xí)方法，提高自主學(xué)習(xí)能力，并能為教師以及家長(zhǎng)提供便利，更加準(zhǔn)確地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，提高教學(xué)質(zhì)量。在人工智能的作用下進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，需要相關(guān)人員對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行全面分析，提高其實(shí)用性。此外，學(xué)生與家長(zhǎng)做出的教學(xué)評(píng)價(jià)能有效地為教師提出意見(jiàn)與思路，使教師能根據(jù)不同情況制定不同的教學(xué)方式，不斷完善教學(xué)，讓數(shù)學(xué)教學(xué)符合學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)需求，通過(guò)科學(xué)的方法完成數(shù)學(xué)教學(xué)工作，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化與創(chuàng)新。八、人工智能在線上線下教學(xué)中的應(yīng)用與語(yǔ)文有所不同，數(shù)學(xué)的邏輯性以及抽象性很強(qiáng)，教師僅僅通過(guò)語(yǔ)音引導(dǎo)對(duì)提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力有一定的局限，不容易讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，這便很難提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。將人工智能應(yīng)用到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作中，能更加具體地將抽象問(wèn)題生動(dòng)化，降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度，保證學(xué)生能更高效地完成數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。另外，人工智能可以為學(xué)生演示真實(shí)案例，盡可能保證每位學(xué)生都能在問(wèn)題中找到答案，提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。將人工智能與數(shù)學(xué)教學(xué)融合到一起，可以有效幫助學(xué)生提高圖像認(rèn)知、語(yǔ)言分析、情感計(jì)算等多方面能力。特別是在課堂教學(xué)中，使用人工智能足以讓學(xué)生感受到具象化的數(shù)學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)線上教學(xué)與線下教學(xué)特點(diǎn)的融合，讓學(xué)生感受到不一樣的數(shù)學(xué)世界，幫助學(xué)生拓寬學(xué)習(xí)能力以及空間，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)與人工智能進(jìn)行交流。例如，教師可以借助智能學(xué)習(xí)云以及互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展線下交流模式，這種模式能讓整個(gè)教學(xué)工作變得豐富多彩，縮短師生之間的距離，讓學(xué)生敢于同教師進(jìn)行溝通，與教師成為朋友，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)步。例如，在教學(xué)《平移、旋轉(zhuǎn)和軸對(duì)稱》這一課時(shí)，教師需將課本知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合到一起，幫助學(xué)生降低學(xué)習(xí)難度，讓學(xué)生能主動(dòng)將課本知識(shí)與實(shí)際生活進(jìn)行融合，認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與生活息息相關(guān)，激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性。此外，教師還應(yīng)創(chuàng)建人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè)與比較，通過(guò)自己的觀察完成物體的平移以及旋轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)，感受到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)帶來(lái)的樂(lè)趣。另外，教師也應(yīng)當(dāng)積極引導(dǎo)學(xué)生參與到知識(shí)討論中，將現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問(wèn)題展示出來(lái)，共同解決。在授課時(shí)，教師還可以讓人工智能機(jī)器人為學(xué)生進(jìn)行講解，使學(xué)生能在輕松愉快的氛圍中開(kāi)展學(xué)習(xí)，牢固掌握平移、旋轉(zhuǎn)和軸對(duì)稱的不同。此外，教師還可以讓學(xué)生上臺(tái)演示平移、旋轉(zhuǎn)和軸對(duì)稱這幾種不同事物，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。在進(jìn)行課后練習(xí)時(shí)，教師同樣可以使用人工智能對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，有效將數(shù)