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AI赋能下小学数学实验教学的创新探究与精准化策略
郑春梅 焦洪娟
天水日报
作者：
新闻 时间:2026年05月18日 来源:天水日报
实验教学在小学数学教学中是一种重要的教学方式，它能帮助学生理解抽象的数学知识，提高学生的动手操作能力以及思维能力。但目前小学数学实验教学还存在着硬件缺乏、资源分散、教师应用能力欠缺等问题，进而影响课堂教学质量。而人工智能技术的迅速发展为小学数学实验教学带来了新的活力。利用AI技术改善实验教学，搭建科学实施路径，健全长效保障体系，可以破解教学难题，使实验教学更具有精准性、趣味性，促进学生数学核心素养的提升，推进小学数学教育高质量发展。
一、锚定基础：夯实AI赋能小学数学实验教学的前提
优化实验教学硬件设施，筑牢AI赋能基础。AI技术要真正进入小学数学课堂，首先要解决硬件设施的问题。学校要根据AI教学的基本需求，对实验教学设备进行系统的更新和配置，确保每个班级中都有一台可以运行数学模拟软件的终端设备，教室内部网络要稳定流畅，可以满足多台设备同时在线操作的要求。同时，还要配备学生作答反馈器、手写板等相应的数据采集设备，使AI系统可以及时获得每个学生实验操作过程及结果。硬件设施的改善可以为师生开展各种各样的智能数学实验活动提供稳定的物理环境和技术平台，进而为AI深入融入教学流程、革新教学方式奠定良好的物质根基。
整合适配AI教学资源，丰富教学供给。有了硬件设备之后，还需要有与小学数学实验教学相适应的软件资源和内容素材。这就需要学校或者区域教育部门对现有的资源进行筛选、整合，根据本校学生实际情况，组织骨干教师对现成资源进行本地化改造或者自主开发一些符合教学进度的微型实验程序。例如，在讲解图形的面积这一单元时，可以开发出一个简单的AI拖拽工具，让学生通过移动、拼接图形来探究面积公式推导的过程，系统自动记录每一次尝试的结果，并给出提示。经过资源整合，可创建起一个体系化、高质量的数字化教学资源库，使其契合小学生的认知水平，紧扣教学重点难点，从而丰富教学呈现形式，拓展课堂探究深度
提升教师应用能力，适配创新需求。再好的技术和资源，最后都要靠教师来落地实施。这就要从培训和激励两方面着手。培训方面，根据小学数学教师的特点来制定分层培训计划。对于技术基础薄弱的教师，可以从小的设备操作、软件使用开始学习；对已有一定基础的教师进行专题研修，用课例观摩、工作坊研讨等方式提高其融合设计能力。从激励角度出发，学校可以把AI教学应用能力当作教师考核评价体系的一部分，对积极探索AI融合教学并取得实效的教师，在评优评先、职称评审等方面予以政策倾斜。
二、聚焦创新：搭建AI赋能小学数学实验教学的路径
重构教学全流程，提升教学效率。重构教学全流程是AI赋能小学数学实验教学的主要途径，可以很好地突破传统实验教学的限制，提高教学效率。课前利用AI教学平台对学生的学习基础和认知特点进行分析，精准定位学生知识短板与学习盲区，让学生在实验前对实验目的、步骤、重难点有充分的认识，做好实验的准备工作；课中利用AI技术优化实验教学环节，及时反馈学生实验进度和操作情况，纠正学生不规范操作，引导学生深入思考；课后利用AI平台推送针对性的复习任务、拓展实验，收集学生学习数据，分析学生学习效果，为后续教学调整提供依据，全流程优化重构，使实验教学更具有精准性、高效性。
创新实施形式，增强教学趣味性。创新实验的实施形式可以很好地调动学生学习的积极性，使小学数学实验教学更加有趣味性。利用AI技术开展线上线下混合式实验教学，学生可以在课堂上结合虚拟实验和实物实验加深对知识的理解，在课后时间使用AI平台进行虚拟实验，巩固课堂所学知识。同时利用AI技术设计趣味化的实验场景，把抽象的数学知识融入到生动有趣的实验情境当中，用AI动画模拟数学规律的形成过程，使学生在沉浸式体验中完成实验，提高实验教学的趣味性。
丰富内容设计，贴合学生认知特点。根据小学生的认知特点，设计实验内容是提高AI赋能小学数学实验教学效果的有效途径。这就需要结合小学数学教材内容，围绕数与代数、图形与几何、统计与概率等核心知识点设计多样化的实验内容。同时，要考虑小学生的年龄特点和认知规律，使学生在动手操作、观察分析的过程中轻松地掌握数学原理。此外，还要联系生活实际设计实验内容，使学生体会到数学与生活的关系，提高学生用数学知识解决实际问题的能力。
三、深耕实效：完善AI赋能小学数学实验教学的保障体系
建立精准评价机制，强化教学反馈。建立精准的评价机制，可以及时了解AI赋能小学数学实验教学的效果，给教学改进提供依据。利用AI技术对学生的实验操作数据、学习进度数据、成果数据等进行收集，对学生实验表现做全方位、客观的评价，可以实现评价的精准化、全面化。同时，要及时将评价结果反馈给学生和教师，让学生知道自己的长处和短处，确定努力的方向，使教师依照评价结果调整教学策略，改进实验教学设计，不断改进教学效果，形成教学、评价、反馈、优化的良性循环。
优化动态调整策略，保障教学精度。优化动态调整策略，可以保证AI赋能小学数学实验教学始终符合教学需求、学生实际情况，确保教学的精准性。这就需要利用AI技术对教学过程中产生的各种数据进行实时收集、分析，并根据分析结果动态调整教学策略，合理调整实验任务难易梯度，优化教学环节的时间分配。同时，根据教学实践不断总结经验，改进AI技术的应用方式，使AI技术与实验教学的融合更加顺畅，提高教学的精准性、实效性。
强化育人价值落地，夯实育人根基。强化育人价值落地，是AI赋能小学数学实验教学的最终目的。在AI辅助的实验教学中，既要重视学生数学知识的掌握和实验能力的培养，也要重视学生情感态度、价值观的培养，引导学生养成严谨认真、勇于创新的良好品质。这就需要利用AI技术设计出有教育意义的实验任务，使学生在实验的过程中感受到数学的魅力，培养学生数学思维和科学素养。同时，引导学生树立正确的学习观念，培养学生自主学习、主动探究的能力，在实验学习中获得知识、提高能力、涵养品格，真正实现小学数学实验教学的育人效果，促进学生全面发展。
AI赋能小学数学实验教学是一项系统工程，需要在夯实硬件、资源、师资等基础之上，从教学流程、形式、内容入手进行创新，并建立准确的评价反馈、动态的调整机制，使学科育人目标真正落到实处。未来，仍需不断探索技术同教学深度融合的途径，把握好技术赋能和教育规律的关系，使AI技术真正服务于激发学生数学兴趣、促进高阶思维发展、培养创新精神，为塑造智能时代人才奠定坚实的数学基础。
【郑春梅单位：山东省临沂第三实验小学；焦洪娟单位：临沂市春风心理社会工作服务中心】
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