【課題項目本文為教育部師范大學基礎教育課程研究中心2024年開放課題“基于結構化思維培養(yǎng)的小學數(shù)學單元整體教學實踐研究\"研究成果之一,立項號:KCA2024212。
【中圖分類號】G623.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2025)11-0052-03
小學數(shù)學大單元結構化教學就是指以大單元為中心,系統(tǒng)化整合數(shù)學知識,建立完整知識體系的教學模式,此方法重視對知識的整合及結構化,利用制定大單元教學目標、明確教學內(nèi)容、組織教學活動及評價與反饋等流程,加快學生對知識的理解與把握。實施大單元結構化教學時應用AI技術,可為教學活動開展提供更多可能性,有助于降低學生理解難度,并拓寬學生思維,使其解決問題、分析探究及總結歸納等能力得以均衡發(fā)展。還可為學生提供豐富學習材料,擴充學生知識儲備,使其靈活運用知識解決實際問題。
一、AI在小學數(shù)學大單元結構化教學中的應用價值
AI在小學數(shù)學大單元結構化教學中的應用有助于提高教學質量和效率,AI技術能夠圍繞學生學習情況和能力發(fā)展實況調(diào)整教學內(nèi)容,滿足學生個性化發(fā)展需求。在小學數(shù)學大單元結構化教學中,各單元包含的知識點較多,學生獲取知識存在一定差異性,而AI技術會圍繞學生課堂表現(xiàn),為其提供針對性學習材料,讓教學越發(fā)精準,有效降低學生理解難度,幫助學生更好地把握知識,使班級所有學生均可在合適的難度水平上學習,使其明顯提高學習效率。此外,有助于激發(fā)學生學習熱情,開展大單元結構化教學活動時,教師通過AI技術可為學生構建趣味性活動,促使學生全身心參與進來,加強師生和生生之間的互動頻率,讓整堂課氛圍更加輕松愉悅,還可將與知識點相關的生活場景還原出來,讓學生在良好的氛圍下獲取知識。
二、AI助力小學數(shù)學大單元結構化教學實踐策略
(一)創(chuàng)設結構化教學目標,調(diào)動學生主觀能動性
教學目標是教師教學和學生學習的基礎,在大單元結構化背景下設計教學目標時,教師應從宏觀角度入手分析教材內(nèi)容,設計出滿足學生成長和發(fā)展需求的目標,以此為基礎選擇合適的教學方法,激發(fā)學生的學習熱情。在此過程中需要注意的是,教師制定教學自標時應重視融入核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求及新課標提出的需求;目標設計應貼合小學生最近發(fā)展區(qū),讓學生“跳一跳\"即可達成目標,避免對其產(chǎn)生學習壓力和負擔,且學習效率和綜合能力得到均衡發(fā)展;各目標之間應具有密切聯(lián)系且融會貫通,讓學生在潛移默化下獲取知識,使其感受到學習的樂趣。
以人教版小學數(shù)學六年級上冊第七單元“扇形統(tǒng)計圖”為例,進行大單元結構化教學目標設計之前,教師應采用AI技術中的學習算法評估分析學生知識水平,掌握學生基礎知識學習情況,實現(xiàn)對學生知識和能力發(fā)展水平的精準把握,以此為基礎設計針對性教學目標。具體可包括以下幾個方面:一是結合生活實例掌握扇形統(tǒng)計圖的含義,明確其表示部分與整體關系的方法;二是利用對扇形統(tǒng)計圖的分析、比較和計算,形成對發(fā)展數(shù)據(jù)分析和處理能力;三是通過對比條形統(tǒng)計圖、折線統(tǒng)計圖和扇形統(tǒng)計圖,探索三種統(tǒng)計圖的優(yōu)缺點及適合應用的場景,感受統(tǒng)計圖在日常生活中的實用性,形成濃厚學習熱情。通過這種方式明確大單元結構化教學思路,培養(yǎng)學生學以致用能力,發(fā)揮AI技術的優(yōu)勢。
(二)結合現(xiàn)實生活營造結構化教學情境,活躍課堂氛圍
情境教學法在小學數(shù)學課堂上應用頻率較高,是活躍課堂氛圍的有效方法,但情境創(chuàng)設形式較為多樣化,具體教學過程中,教師應結合學生興趣愛好及學習實況設計情境。學習數(shù)學知識是為了讓學生熟練運用知識解決實際問題,使其形成學以致用能力,為學生今后更好地生活打下堅實基礎,為此,開展大單元結構化教學活動時,教師可結合現(xiàn)實生活創(chuàng)設教學情境,讓學生明確數(shù)學知識在現(xiàn)實生活中的意義和價值,使其端正學習態(tài)度,進一步把握知識,將抽象知識內(nèi)容與教學情境形成密切聯(lián)系,降低學生理解難度,強化學習效率。
以人教版小學數(shù)學四年級下冊第六單元“小數(shù)的加法和減法\"為例,活動期間教師可采用AI虛擬技術創(chuàng)設超市購物的情境,“超市\(zhòng)"中各種商品以小數(shù)形式存在,并且沒有售貨員,需要顧客結合商品金額自行付款。利用創(chuàng)設該情境學生可熟練掌握小數(shù)加法、減法及加減法混合運算的方法,而對于“整數(shù)加法運算律推廣到小數(shù)\"這部分內(nèi)容,教師可從班級中找出例子引導學生,如:本次購物中小明和小梅都買了兩種物品,小明買了一塊橡皮和一個筆記本,計算出的結果是 0.5+3.2=3.7 (元),小梅買了一個筆記本和一塊糖,列出的算式為 3.2+0.5=3.7 (元),其中你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?小強買了四種商品,計算結果為 4.7+2.8+5.3+6.2=7.5+5.3+6.2=12.8+6.2=19 (元),小美同樣買了這四種商品,但她是這樣計算的 4.7+2.8+5.3+6.2=(4.7+5.3)+(2.8+6.2)=10+9=19 (元),從中你有怎樣的發(fā)現(xiàn)?讓學生圍繞具體情境展開探究,教師還可為學生提供恰當引導,如:“整數(shù)加法都包含哪些運算律?\"使其明確整數(shù)加法運算率在小數(shù)加法中依舊使用。隨后,讓學生再次從“超市”中選購商品,驗證自身猜想是否準確,借此培養(yǎng)其學以致用能力。
(三)設計結構化學習任務,整合大單元內(nèi)容
學習任務設計是讓學生注意力保持高度集中的有效方法,也是培養(yǎng)學生各方面能力的重要路徑,可幫助學生充分理解、消化、吸收和運用知識,讓學生明確單元內(nèi)各知識點間存在的內(nèi)在聯(lián)系,使其進一步探索出知識本質。而要想將大單元結構化學習任務設計優(yōu)勢發(fā)揮出來,教師應采用循序漸進的方式,讓學生由淺入深地獲取知識,避免對學生造成學習壓力和負擔。并在其中恰當運用AI技術,激發(fā)學生探討欲望,使其通過自主合作探究的方式,掌握教材中理論知識形成過程,后續(xù)熟練運用知識解決問題,借此獲得成就感和滿足感,
以人教版小學數(shù)學三年級上冊第八單元“分數(shù)的初步認識”為例,實施結構化教學時教師可結合大單元內(nèi)容設計兩個大項目,一是“理解分數(shù)‘量的含義”,并圍繞項自設計以下活動,教師可先采用AI技術展示出“分披薩”的場景,讓學生理解完整的披薩;明確幾分之一個披薩和幾分之幾個披薩如何正確表示及其讀法,讓學生充分掌握“個\"與“量\"的關系。當上述任務結束后,教師可設計任務二“認識‘率\"”,并布置以下活動,促使學生掌握單位“1”,理解分數(shù)和整數(shù)間的聯(lián)系。為此,教師可從結構化角度設計探究問題,如:(1)你能從生活中找到代表單位\"1\"的事物嗎?借助畫圖的模式將其呈現(xiàn)出來;(2)在圖中畫出分割線后,哪些部分能被看作單位“1\"?如何用分數(shù)來表示?當學生完成任務后,教師采用AI技術將部分學生畫出的內(nèi)容以匿名的方式展現(xiàn)在大家眼前,讓學生從中找出錯誤部分,使其用分數(shù)展現(xiàn)出部分與整體間的聯(lián)系,促使學生逐步形成高階思維。
(四)提供豐富的學習資料,擴寬結構化學習空間
小學數(shù)學教材中知識有限,要想更好地培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng),教師應有意識擴充教學內(nèi)容,為學生提供豐富的學習資料,拓寬結構化學習空間,滿足學生個性化發(fā)展需求,借此擴寬學生知識儲備。[5為此,教師應從學生角度入手,積極采用AI技術中豐富的教學資源實施輔助教學,讓學生獲得個性化學習體驗,也可使其感受到人工智能技術在教學領域的優(yōu)勢,使其后續(xù)也能熟練使用該技術進行自主學習,降低對教師的依賴。
以人教版小學數(shù)學五年級下冊第三單元“長方體和正方體\"為例,授課過程中教師應恰當使用AI技術進行大單元結構化教學。如使用AI技術展示出長方體和正方體的立體圖形,讓學生利用觀察和分析的方式歸納出長方體和正方體的概念,隨后教師將兩種立體圖形側面展開圖動態(tài)化展現(xiàn)在學生眼前,鼓勵學生分析展開圖中上、下、左、右、前、后六個面的長和寬分別對應長方體的什么,使其通過這種方式推導出長方體和正方體的表面積計算公式。而在教學兩種立體圖形體積計算公式時,教師可采用AI技術展現(xiàn)出一個 1cm3 小正方體或由若干個 1cm3 小正方體組成的長方體,引導學生計算出具體體積。當基礎知識講解完成后,教師將學生劃分成不同學習小組,利用AI技術為各組提供針對性練習題,結合各小組解題結果判斷其解題準確性,若出現(xiàn)錯誤,AI可給出詳細解題流程和解釋,幫助學生及時查缺補漏,使其達到對知識的整體把握。且教師也可通過AI技術的反饋掌握學生學習情況,為后續(xù)設計針對性活動提供重要保障,以此提高大單元結構化教學效率。
三、結語
總而言之,信息技術背景下,要求各學科教師其備靈活應用信息化教學手段的能力,積極構建智能化、數(shù)字化課堂,調(diào)動學生主觀能動性,使其學習熱情更加高漲。而將AI技術運用到小學數(shù)學大單元結構化教學活動中,即可遵循學生身心發(fā)展規(guī)律,改革教學方法,這也是培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)的有效路徑。為此,后續(xù)授課時教師也應不斷探索多元化教學模式,利用AI技術教學優(yōu)勢,讓學生明確各知識點間存在的密切聯(lián)系,這樣,今后運用知識解決實際問題時也能更加得心應手,避免出現(xiàn)知識混淆的情況,還可改善死記硬背的學習方法,使其學習效率逐步提升。
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作者簡介:
林燕(1981年8月一),女,漢族,人,本科學歷,一級教師,研究方向:小學數(shù)學教學。