徐旭輝 黃劍鋒

【摘要】小學(xué)數(shù)學(xué)作為義務(wù)階段核心基礎(chǔ)學(xué)科之一，以強(qiáng)化學(xué)生的思維能力、培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)為目的，而在數(shù)字信息化的支持下，AI助教成為實(shí)現(xiàn)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的出發(fā)點(diǎn)。對(duì)此，本文將以“悉塔助教”為例，解析AI助教概念（第一部分），從學(xué)生成長(zhǎng)與教師教學(xué)的角度，探討AI助教對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的增益（第二部分），并基于當(dāng)前師生面臨的課堂階段挑戰(zhàn)（第三部分），嘗試構(gòu)建小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)新實(shí)踐（第四部分），以期促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成。

【關(guān)鍵詞】AI助教;悉塔助教;小學(xué)數(shù)學(xué)

人工智能作為信息技術(shù)發(fā)展的重要產(chǎn)物，借助人工智能推動(dòng)AI助教落地，有利于豐富小學(xué)課堂教育形式，開(kāi)拓智能化教育發(fā)展新途徑。目前，有關(guān)于AI助教的應(yīng)用研究，多以信息技術(shù)及開(kāi)發(fā)應(yīng)用等方面，缺乏對(duì)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教育模式改革的探索，對(duì)此，本文將基于AI助教作為教學(xué)改革的出發(fā)點(diǎn)，從“悉塔助教”平臺(tái)的特殊性與功能性出發(fā)，探析“悉塔助教”等AI平臺(tái)助學(xué)優(yōu)勢(shì)，針對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂常見(jiàn)教學(xué)問(wèn)題提出解決途徑，為實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革和模式構(gòu)建起到促進(jìn)作用。

一、基于AI助教的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)概念解析

（一）“AI+教育”

隨著信息技術(shù)的普及與發(fā)展，“AI+教育”逐漸成為教育領(lǐng)域發(fā)展的重要變革點(diǎn)，為深入改革課堂模式提供了新的途徑?！癆I+教育”即借助智能信息技術(shù)，還原真實(shí)教育場(chǎng)景，讓學(xué)生以線上的形式接觸教育場(chǎng)景。其中，“AI助教”作為“AI+教育”的重要產(chǎn)品，不僅可以為學(xué)生提供線上學(xué)習(xí)模式，還可以應(yīng)用于日常課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中的隨堂練習(xí)，幫助教師展開(kāi)一對(duì)一針對(duì)性指導(dǎo)，調(diào)動(dòng)課堂學(xué)習(xí)氛圍、提升教學(xué)效率。除此之外，“AI助教”還可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，實(shí)時(shí)反饋學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的重點(diǎn)難點(diǎn)，充分體現(xiàn)學(xué)生的課堂主體地位，實(shí)現(xiàn)線下一對(duì)一教學(xué)，讓學(xué)生全身心地參與到課堂中去。

（二）“悉塔助教”

“悉塔助教”是一款提供教學(xué)輔導(dǎo)的軟件，采用AI對(duì)話方式進(jìn)行知識(shí)講解和互動(dòng)式學(xué)習(xí)形式，能夠?yàn)閷W(xué)生帶來(lái)良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。悉塔助教APP能夠針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)需求，為學(xué)生打造專(zhuān)屬智能輔導(dǎo)教師，以對(duì)話反饋的形式，了解學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，通過(guò)數(shù)字渠道實(shí)時(shí)記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，并根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣，推薦數(shù)據(jù)定制的個(gè)性化私教課堂。

二、基于AI助教的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐的意義

（一）AI助教有助于教師對(duì)學(xué)生情況的掌握

在教育信息化的今天，得益于人工智能技術(shù)的發(fā)展，智能學(xué)習(xí)平臺(tái)已經(jīng)取代傳統(tǒng)線上教育平臺(tái)，而云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)分析等技術(shù)則進(jìn)一步促進(jìn)了人工智能技術(shù)與教育的深度融合，最終形成以教學(xué)課堂為主要形式，以學(xué)生為服務(wù)目標(biāo)的AI助教模式。在大數(shù)據(jù)與學(xué)習(xí)分析的支持下，AI助教能夠采集記錄學(xué)生的基本信息和學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)反饋給教師，解決了教師難以在課堂中隨時(shí)隨地觀察學(xué)生學(xué)習(xí)行為的問(wèn)題。

（二）AI助教有利于學(xué)生深入展開(kāi)個(gè)性學(xué)習(xí)

AI助教的實(shí)施，能夠彌補(bǔ)教學(xué)資源不夠全面，難以滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的困境，AI助教可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡，針對(duì)性地推進(jìn)優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源，為學(xué)生打造出專(zhuān)屬學(xué)習(xí)計(jì)劃，從而有利于學(xué)生深入展開(kāi)個(gè)性學(xué)習(xí)。同時(shí)，AI助教課程是基于數(shù)據(jù)分析后推薦的私人教學(xué)課程，學(xué)生通過(guò)AI助教，可以輕易跟上進(jìn)度，而線上、線下雙互動(dòng)形式的課程講解，既能幫助學(xué)生在課堂上加深對(duì)知識(shí)的記憶，也能讓學(xué)生在碎片化的時(shí)間內(nèi)抓住重點(diǎn)，從而大大提高了學(xué)習(xí)的效率。除此之外，AI助教還可以借助互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)，在課堂上為學(xué)生展開(kāi)學(xué)習(xí)提供優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行參考，為學(xué)生打造全方位的學(xué)習(xí)氛圍，實(shí)現(xiàn)高效的學(xué)習(xí)交流互動(dòng)模式。

三、基于AI助教的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐需求

（一）課前預(yù)習(xí)需求

在筆者調(diào)查過(guò)程中，數(shù)學(xué)教師都十分重視預(yù)習(xí)任務(wù)的布置，認(rèn)為預(yù)習(xí)任務(wù)對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)十分有必要，即便不少教師習(xí)慣以口頭報(bào)告的形式向?qū)W生布置預(yù)習(xí)任務(wù)，但也會(huì)清楚闡明學(xué)生課后的預(yù)習(xí)范圍與任務(wù)要求。而對(duì)于預(yù)習(xí)的檢查過(guò)程，則大多集中在課前五分鐘，教師基本上都是以巡視或抽查的方式檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，而對(duì)于學(xué)生的具體預(yù)習(xí)過(guò)程及成果，鮮少有教師能夠在短短幾分鐘內(nèi)完成。因此，教師在學(xué)生預(yù)習(xí)任務(wù)的具體反饋上大多力有不逮，即便有教師關(guān)注學(xué)生預(yù)習(xí)反饋，往往也只是詢(xún)問(wèn)學(xué)生是否已做、是否有困難或是否作對(duì)等來(lái)確定學(xué)生大體預(yù)習(xí)習(xí)慣，缺乏對(duì)個(gè)體預(yù)習(xí)情況的深入了解。從調(diào)查結(jié)果反饋來(lái)看，教師對(duì)于學(xué)生預(yù)習(xí)任務(wù)的反饋有著明顯的需求。

（二）課堂互動(dòng)需求

師生互動(dòng)包括板書(shū)、問(wèn)答以及引導(dǎo)等多種形式，師生互動(dòng)是課堂教學(xué)的重要展開(kāi)形式，也是學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的重要途徑，教師通過(guò)互動(dòng)向?qū)W生傳授知識(shí)，而這恰恰是課堂教學(xué)的本質(zhì)。然而，筆者通過(guò)調(diào)查了解到，數(shù)學(xué)教師的課堂互動(dòng)形式十分匱乏，師生之間的問(wèn)答往往是“懂了嗎”“懂了/不懂”“會(huì)不會(huì)”“會(huì)/不會(huì)”等封閉式回答，且提問(wèn)主體往往是以教師為主，鮮少有學(xué)生會(huì)像教師或同學(xué)提出問(wèn)題。另外，在與一線教師的訪談過(guò)程中，不少優(yōu)秀教師都認(rèn)為師生互動(dòng)匱乏是當(dāng)前課堂教學(xué)面臨的普遍難題，一方面，師生互動(dòng)不夠充足，往往是以教師單方面的知識(shí)“灌輸”為主;另一方面，教師對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)情況的掌握，必須依賴(lài)學(xué)生的表現(xiàn)。然而，在實(shí)際教學(xué)中，教師難以根據(jù)學(xué)生的具體反饋來(lái)確定學(xué)生的具體表現(xiàn)，僅僅依賴(lài)學(xué)生的回答，而這種單向溝通方式使得教師對(duì)學(xué)生的掌握不足，極大可能會(huì)出現(xiàn)和實(shí)際情況存在差距的課堂狀況。

（三）課后復(fù)習(xí)需求

大多數(shù)課后復(fù)習(xí)任務(wù)都是以作業(yè)形式，然而，不少教師在布置作業(yè)時(shí)是根據(jù)課時(shí)內(nèi)容進(jìn)行安排，幾乎沒(méi)有根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力進(jìn)行分層布置，而在作業(yè)批改過(guò)程中，由于作業(yè)份數(shù)的復(fù)雜性與批閱的機(jī)械感，許多教師都需要花費(fèi)近兩個(gè)小時(shí)批閱本班作業(yè)。除此之外，在有關(guān)于作業(yè)反饋的調(diào)查中，不少教師由于學(xué)習(xí)時(shí)間的緊湊，都會(huì)將批閱的作業(yè)放在課堂中進(jìn)行講解，尤其是錯(cuò)誤率較高的典型題型，而對(duì)于個(gè)別學(xué)生的錯(cuò)題情況，部分教師直言會(huì)根據(jù)具體時(shí)間進(jìn)行考慮，也就是說(shuō)，當(dāng)時(shí)間較為緊湊時(shí)，教師往往會(huì)忽視個(gè)別學(xué)生的個(gè)別錯(cuò)題。作業(yè)作為教師把握學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要反饋渠道，然而，在實(shí)際過(guò)程中，教師必須花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行批改，并以此確定學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)情況，反而對(duì)于學(xué)生作業(yè)完成效率、作業(yè)錯(cuò)題思路等缺乏了解，可以看出，教師對(duì)于課后復(fù)習(xí)任務(wù)的精簡(jiǎn)與把握存在極大的需求。