核心素养视域下AI助力小学数学深度学习教学研究

姓名:吴丽红

单位：山西省晋中市榆社县箕城镇箕城小学

摘要：在教育数字化转型不断推进的背景下，人工智能技术逐渐融入基础教育课堂，并对传统教学模式产生深刻影响。小学数学作为培养学生逻辑思维与抽象能力的重要学科，在核心素养导向下更加注重学生数学思维、问题解决能力与学习过程体验的整体发展。AI技术的引入为小学数学深度学习提供了新的路径，通过数据分析、个性化学习支持、智能反馈与情境化教学设计，有助于突破传统课堂中“知识灌输为主、思维发展不足”的局限。然而，在实际应用过程中仍存在技术与教学融合不深、教师数字素养不足以及教学设计碎片化等问题。文章围绕核心素养导向下小学数学深度学习需求，探讨AI技术在教学中的融合路径，分析其在促进学生高阶思维发展中的作用机制，并提出优化教学设计与提升应用效能的策略。

关键词：核心素养；人工智能；小学数学；深度学习；教学改革

引言

随着信息技术快速发展，人工智能逐渐渗透到教育教学的各个环节，并对传统课堂结构产生深刻影响。在基础教育阶段，小学数学作为培养学生逻辑推理、空间观念和抽象思维的重要学科，其教学质量直接影响学生核心素养的发展水平。传统小学数学教学多以知识传授和技能训练为主，较少关注学生思维过程与学习深度，导致部分学生在面对综合性问题时缺乏独立分析与解决能力。在核心素养理念指导下，教育目标逐渐从“学会知识”转向“学会学习”和“学会思考”，强调学生在真实情境中运用知识解决问题的能力。人工智能技术的引入为小学数学教学提供了新的工具支撑，通过学习行为分析、智能推荐、个性化辅导等方式，有助于构建以学生为中心的深度学习环境，使学生在探索、发现与反思中不断提升数学思维品质。因此，研究AI助力小学数学深度学习的教学路径具有重要现实意义。

一、核心素养导向下小学数学深度学习的内涵与价值：

核心素养视域下的小学数学教学更加关注学生综合能力的发展，其核心不仅在于数学知识的掌握，更强调数学思维能力、问题解决能力以及学习迁移能力的形成。深度学习强调学生在理解知识本质的基础上进行意义建构，通过分析、比较、归纳与应用等思维活动，实现知识内化与能力提升。在小学数学教学中，深度学习体现为学生能够在真实或模拟情境中理解数学概念的来源与应用方式，而不仅停留在机械记忆与简单计算层面。这种学习方式能够有效提升学生的逻辑思维能力与探究能力，使其在面对复杂问题时具备更强的分析与判断能力。核心素养导向下的教学目标要求教师重新审视教学设计，使课堂从单向讲授转向多元互动，从结果评价转向过程关注，从知识获取转向能力生成，从而推动学生学习方式的根本转变。

二、AI技术在小学数学教学中的融合机制与作用路径：

人工智能技术在小学数学教学中的应用主要体现在学习数据分析、个性化学习支持与智能反馈三个方面。通过对学生学习行为数据的采集与分析，AI系统能够识别学生在知识掌握过程中的薄弱环节，并提供针对性的学习建议，使教学更加具有精准性。在个性化学习支持方面，AI能够根据学生不同的学习水平和认知特点，推送差异化学习资源，使学生在适合自身节奏的环境中进行学习，从而提升学习效率。在智能反馈机制中，系统能够实时分析学生作答情况，并给出即时反馈，有助于学生及时调整学习策略，形成自我调控能力。此外，AI技术还可通过虚拟情境构建与互动式学习工具，为小学数学课堂创设更加直观、生动的学习环境，使抽象数学概念具象化，从而降低理解难度，增强学习兴趣。

三、AI助力小学数学深度学习的实践现状与问题分析：

当前AI技术在小学数学教学中的应用已逐步展开，但整体仍处于探索与起步阶段。在部分学校中，智能教学平台已被用于课堂练习、作业批改与课后辅导等环节，在一定程度上提升了教学效率，但整体应用深度仍然有限，多停留在辅助练习与自动反馈层面，尚未真正融入课堂教学设计、实施与评价的全过程。一些教师在实际使用AI工具时方式较为单一，更多关注功能操作而忽视教学目标与学习过程的系统性设计，导致技术应用与数学学科内容之间出现一定割裂，难以充分发挥其促进思维发展的作用。同时，教师数字素养发展不均衡问题较为突出，部分教师对数据分析、学习行为诊断及智能教学工具的理解与应用能力不足，影响AI技术在课堂中的有效落地与深度融合。在资源配置方面，不同地区学校之间存在明显差异，尤其是农村及薄弱学校在硬件设备、网络环境及平台支持方面相对不足，使AI教学应用难以全面推进，区域发展不均衡问题较为明显。此外，现有教学评价体系仍以结果性评价为主，对学生学习过程、思维路径及问题解决能力关注不足，难以全面反映核心素养发展情况，在一定程度上制约了深度学习目标的实现与教学改革的持续推进。

四、AI支持下小学数学深度学习教学优化路径：

在教学实践中，应从教学设计、课堂实施与学习评价三个层面系统推进人工智能与小学数学教学的深度融合。在教学设计层面，应以数学核心素养为导向，将抽象的数学概念学习与真实生活问题情境相结合，利用AI技术构建分层化、个性化与多样化学习路径，使学生在探究、建模与解决问题的过程中逐步形成逻辑推理与数学思维能力。在课堂实施过程中，教师应合理运用智能教学工具与学习平台，引导学生开展合作探究、自主学习与互动交流，使AI更多承担学习支架与反馈支持功能，而不是简单替代机械性练习，从而促进学生高阶思维发展。在学习评价方面，应构建基于学习过程数据采集与分析的多元评价体系，通过对学生学习轨迹、答题行为及思维过程的持续跟踪，实现形成性评价与终结性评价的有机结合，更加全面、动态地反映学生核心素养发展水平。同时，还需进一步完善教师培训体系，加强对AI技术原理及教学应用场景的理解与实践能力培养，使教师能够在真实教学情境中灵活运用智能技术优化课堂结构，提高教学针对性与有效性，从而推动小学数学教学质量整体提升。

五、结论

人工智能技术的快速发展为小学数学教学改革提供了新的机遇，也对传统教学模式提出了新的挑战。在核心素养导向下，AI技术能够通过数据分析与智能支持有效促进学生深度学习能力的发展，使数学学习从知识获取向思维发展转变。然而，当前AI在小学数学教学中的应用仍存在一定局限，需要从教学理念更新、教师能力提升、资源均衡配置以及评价体系改革等多个方面持续推进。未来，随着人工智能技术不断成熟，其在教育领域的应用将更加深入，小学数学教学也将逐步实现智能化、个性化与高质量发展，为学生核心素养的全面提升提供更加坚实的支撑。

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