基于AI助教的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實踐

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助教成為實現(xiàn)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的出發(fā)點。對此，本文將以“悉塔助教”為例，解析AI助教概念（第一部分），從學(xué)生成長與教師教學(xué)的角度，探討AI助教對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的增益（第二部分），并基于當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)新實踐（第四部分），以期促進學(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AI助教落地，有利于豐富小學(xué)課堂教育形式，開拓智能化教育發(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)及開發(fā)應(yīng)用等方面，缺乏對平臺實現(xiàn)教育模式改革的探索，對此，本文將基于AI助教作為教學(xué)改革的出發(fā)點，從“悉塔助教”平臺的特殊性與功能性出發(fā)，探析“悉塔助教”等AI平臺助學(xué)優(yōu)勢，針對小學(xué)數(shù)學(xué)課堂常見教學(xué)問題提出解決途徑，為實現(xiàn)教學(xué)改革和模式構(gòu)建起到促進作用。

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，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)，還原真實教育場景，讓學(xué)生以線上的形式接觸教育場景。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)，幫助教師展開一對一針對性指導(dǎo)，調(diào)動課堂學(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)進度，實時反饋學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的重點難點，充分體現(xiàn)學(xué)生的課堂主體地位，實現(xiàn)線下一對一教學(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對話方式進行知識講解和互動式學(xué)習(xí)形式，能夠為學(xué)生帶來良好的學(xué)習(xí)體驗。悉塔助教APP能夠針對學(xué)生學(xué)習(xí)需求，為學(xué)生打造專屬智能輔導(dǎo)教師，以對話反饋的形式，了解學(xué)生學(xué)習(xí)進度，通過數(shù)字渠道實時記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過程，并根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣，推薦數(shù)據(jù)定制的個性化私教課堂。

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

（一）AI助教有助于教師對學(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)平臺已經(jīng)取代傳統(tǒng)線上教育平臺，而云計算、大數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)分析等技術(shù)則進一步促進了人工智能技術(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)，并實時反饋給教師，解決了教師難以在課堂中隨時隨地觀察學(xué)生學(xué)習(xí)行為的問題。

（二）AI助教有利于學(xué)生深入展開個性學(xué)習(xí)

AI助教的實施，能夠彌補教學(xué)資源不夠全面，難以滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的困境，AI助教可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡，針對性地推進優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源，為學(xué)生打造出專屬學(xué)習(xí)計劃，從而有利于學(xué)生深入展開個性學(xué)習(xí)。同時，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AI助教，可以輕易跟上進度，而線上、線下雙互動形式的課程講解，既能幫助學(xué)生在課堂上加深對知識的記憶，也能讓學(xué)生在碎片化的時間內(nèi)抓住重點，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，在課堂上為學(xué)生展開學(xué)習(xí)提供優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源進行參考，為學(xué)生打造全方位的學(xué)習(xí)氛圍，實現(xiàn)高效的學(xué)習(xí)交流互動模式。

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

（一）課前預(yù)習(xí)需求

在筆者調(diào)查過程中，數(shù)學(xué)教師都十分重視預(yù)習(xí)任務(wù)的布置，認為預(yù)習(xí)任務(wù)對于學(xué)生學(xué)習(xí)十分有必要，即便不少教師習(xí)慣以口頭報告的形式向?qū)W生布置預(yù)習(xí)任務(wù)，但也會清楚闡明學(xué)生課后的預(yù)習(xí)范圍與任務(wù)要求。而對于預(yù)習(xí)的檢查過程，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，而對于學(xué)生的具體預(yù)習(xí)過程及成果，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，往往也只是詢問學(xué)生是否已做、是否有困難或是否作對等來確定學(xué)生大體預(yù)習(xí)習(xí)慣，缺乏對個體預(yù)習(xí)情況的深入了解。從調(diào)查結(jié)果反饋來看，教師對于學(xué)生預(yù)習(xí)任務(wù)的反饋有著明顯的需求。

（二）課堂互動需求

師生互動包括板書、問答以及引導(dǎo)等多種形式，師生互動是課堂教學(xué)的重要展開形式，也是學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的重要途徑，教師通過互動向?qū)W生傳授知識，而這恰恰是課堂教學(xué)的本質(zhì)。然而，筆者通過調(diào)查了解到，數(shù)學(xué)教師的課堂互動形式十分匱乏，師生之間的問答往往是“懂了嗎”“懂了/不懂”“會不會”“會/不會”等封閉式回答，且提問主體往往是以教師為主，鮮少有學(xué)生會像教師或同學(xué)提出問題。另外，在與一線教師的訪談過程中，不少優(yōu)秀教師都認為師生互動匱乏是當前課堂教學(xué)面臨的普遍難題，一方面，師生互動不夠充足，往往是以教師單方面的知識“灌輸”為主;另一方面，教師對于學(xué)生學(xué)習(xí)情況的掌握，必須依賴學(xué)生的表現(xiàn)。然而，在實際教學(xué)中，教師難以根據(jù)學(xué)生的具體反饋來確定學(xué)生的具體表現(xiàn)，僅僅依賴學(xué)生的回答，而這種單向溝通方式使得教師對學(xué)生的掌握不足，極大可能會出現(xiàn)和實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)時是根據(jù)課時內(nèi)容進行安排，幾乎沒有根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力進行分層布置，而在作業(yè)批改過程中，由于作業(yè)份數(shù)的復(fù)雜性與批閱的機械感，許多教師都需要花費近兩個小時批閱本班作業(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)時間的緊湊，都會將批閱的作業(yè)放在課堂中進行講解，尤其是錯誤率較高的典型題型，而對于個別學(xué)生的錯題情況，部分教師直言會根據(jù)具體時間進行考慮，也就是說，當時間較為緊湊時，教師往往會忽視個別學(xué)生的個別錯題。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，在實際過程中，教師必須花費大量時間進行批改，并以此確定學(xué)生對于知識點的學(xué)習(xí)情況，反而對于學(xué)生作業(yè)完成效率、作業(yè)錯題思路等缺乏了解，可以看出，教師對于課后復(fù)習(xí)任務(wù)的精簡與把握存在極大的需求。