AI赋能下数学教育智能化发展方向

古玮玲

摘要：随着AI智能的时代发展，其所带来的变革导致以往的教学模式已不能完全适应新形势下的教学要求，在小学数学教学中引入AI赋能技术成为了当前教学的趋势。2017年7月，国务院一号文件正式印发《新一代人工智能发展规划》，明确提出各学校今年要加快建设一门学校人工智能技术教育重点学科，在小学六年教育阶段必须至少设置一门与人工智能技术教育学科相关的必修课程。人工智能将传统教学模式变为大数据分析以及利用人工智能技术辅助的以学生自主为学习中心的学生个性化自主学习，能够为每个学生自主提供一种个性化自主学习活动内容与方法，从而充分激发广大学生自主学习探索的欲望。因此，数学教育向智能化发展是不可逆转的时代趋势。如何使数学这门课程向智能化发展特别是对于小学数学等基础引导性学科的发展将成为教育工作者必须考虑的重要问题。

关键词：教育智能化、小学数学教育、人工智能

一、引言

人类已经开始逐渐步入人工智能的新发展时代，人工智能对于教育的帮助也将悄悄开始走向新的天地，开展全面的人工智能辅助学习工作对于基础教育的发展与引导人才的培育是关键且紧迫的。在课堂教学过程中，教师工作者应当摒弃传统的课堂理念以人工智能辅助进行的沉浸式课堂教育效率是更高的。在课堂教育中尤其是小学教育，小学生对于新知识的认同与接受相较于成人会更为容易，所以我们应当将课程内容情境化，以小组合作的方式展开教学，并进行小组交流。与此同时老师们将自己的创意想法结合AI，使得教学模式与模型更为完善与全面，这对提高小学生的发散思维与数学能力是很有帮助的。人工智能在深度学习方面的发展日益改变着人们的生活，甚至教育事业更离不开它的帮助，因此，作为中国基础教育中不可或缺的数学教育，其向智能化方向发展迫在眉睫。

二、人工智能与数学和教育的关系

“数学是科学的女王”，学习人工智能的科学本质首先是学习数学。数学家莫汉德曾写道：“数学是人类的一种行为。人类创造了它，并将其应用于测量、舞蹈、音乐等领域，”然而，数学的不断发展始终是推动人工智能不断发展的重要基础。数学的不断发展直接促进了人工知识、智能和技能的不断发展。所以，可以说AI与数学是相辅相成的因此对于小学生的数学启蒙教育而言，首先要让他们能够了解到人工智能对与数学的关联培养他们的兴趣。而对教师而言人工智能对于教学也有莫大的裨益;例如，在教授三年级下册《电影院》应用题的解法上，传统的教学往往会忽略一些别样的解法，而小学生所处的年龄恰恰是联想能力最为出色的时间段，使用AI技术与数据库分析能让更多的解法展现在他们的眼前，这不仅开拓了他们的视野同时也能让小学生能够找到更适合他们的思考方式而不是纯粹的生搬硬套。

三、如何促进数学教育智能化发展

（一）改变数学课程目标

数学对于时代的进步，科学的发展所起到至关重要的作用。因数学的重要性，数学教育应该面向这个智能化的时代，在此期间我们仍然需要不断探究：哪些智能知识的运用对帮助教育进步最有价值？回望近年数学课程的发展演变，从算数到数学，从单纯注重的运算能力到培养数学思维能力。若只从计算方面以及对数学知识的整理匯编这些方面来看，人都是比不过AI的，但人相较于AI最优越的点在于思维的创新与思考。如今繁杂的计算可以使用机器代替，现在我们更需高度重视“智能计算思维”。如引入编程等课程等转变学生学习数学的思维方式推动其向“智能计算思维”发展。尤其在小学而言，小学教育更应该注重培养孩子的对数学的多样化认知，对数学问题的深层次本质思考，这对引导数学方面的学习是至关重要的。

（二）改变小学数学课堂的课堂实例

学生日常生活中最重要的学习场所就是课堂，推动数学教育智能化就必须改变传统的教学课堂。将信息技术与课程教学深度互动融合、聚焦提高教学效能、打造智能数学课堂是我们应该关注的新方向。在日常小学的数学课程教学中需要创设一个学生智能学习环境，对每个学生的独立自主思考、发言讨论、小组交流合作、动手实验操作、师生互动交流、练习方法巩固等关键性的行为过程进行智能数据采集分析。例如，我们在小学四年级的课堂中，应该根据接受层面的年龄段来改变教学策略，此时四年级的数学课堂已不是之前只学习加减乘除之类的数学公式，而是解决一些生活的实际问题。这种情况下的AI赋能极大地吸引学生学习的兴趣，还能有效提高课堂效率。

（三）数学教育资源的合理利用

引入社会优质资源助推数学教育向智能化发展。其一，提高教师信息素质，数学教师应当加强对计算机信息技术的学习，掌握最新的信息化教学技术，确保能够在课堂中灵活地运用各种智能化教学设备，组织学生开展高效学习。同时学校应当加强对教师队伍的教育培训工作，定期组织教师开展计算机信息技术学习，将最新的信息化教学技术传授给教师，以此来提升教师的信息素养。其二，升级教育设备，引入智能设施。学校应建立信息技术平台。

（四）改变家长对人工智能的看法

人工智能是一把双刃剑，对我们的生活有利有弊。其一，人工智能技术作为现代科技技术创新中的产物，在不断促进现代人类经济社会持续进步、经济社会建设和不断提升现代人们长期生活品质水平等各个方面都将起到越来越重要的推动作用。但对于AI赋能教育的了解缺乏，让很多家长忧心忡忡——他们担心过早的接触人工智能教育是否等于拔苗助长。因此，必须要帮助家长正确了解AI智能对于教育的重要性，并辩证的看待科技产品的利与弊。

四、总结

综上所述，随着教育人工智能的不断飞速发展，教育行业信息化正在逐渐步入新的发展时期，智能课件教育正在逐渐成为这个新发展时期的重要教育特征。为尽快跟上教育时代发展潮流，我们必须深刻正确认识基础数学与教育人工智能的密切关系。尤其是小学数学教育作为之后数学教育的基础与引导AI智能对教育优质化与集中化的帮助更为明显。同时更要从数学人才培养标准规格，教育教学信息化体系建设，课程与教学改革，教学活动方式创新，教师人才专业化培养发展等五个方面认真谋划可行教育策略，按照统一统筹协调，多项措施并举的工作原则，推进我国数学基础教育向人工智能化方向发展。.