●AI时代来临，数学教师须掌握智能备课、互动教学、精准评价三大数字化核心能力，以技术赋能教学全流程，重塑教育形态，提升育人质量。

□杭州市余杭区未来科技城海曙小学

支丹婷

杭州市余杭区文化村实验学校

赵 纪

随着人工智能（AI）的迅猛发展与广泛普及，教育领域面临着新的要求与挑战。近日，教育部基础教育教学指导委员会发布《中小学生成式人工智能使用指南（2025年版）》，为师生规范使用AI提供了指引。小学数学教师需要构建以下三种数字化核心能力，以适应新时代数学教学的需求。

一、掌握AI赋能智能备课的能力

备课是教学的基础环节。在既定教学水平、学生基础和教材内容下，充分备课是实现高质量教学的前提。教师应充分利用AI提升备课效能。

（一）运用AI提供数学知识结构化支持

数学知识的逻辑性和关联性很强。备课中，教师除利用传统教学参考用书和文献外，应充分发挥AI的结构化分析功能。例如，通过运用AI对人教版小学数学三年级下册《数学广角——搭配（二）》中例题的分析可知，无论是搭配组成数，还是计算足球比赛数量，其核心均为“几个几的两步思考乘法原理模型”，这有助于教师深入剖析例题背后的逻辑关联，提升数学教学的知识关联性和思维含量。

（二）运用AI开发数学思维可视化工具

数学学习具有抽象性。教学过程中，教师需借助技术将抽象知识具象化。一方面，利用AI直观呈现数学思维过程，展示解题思路、思维导图等；另一方面，利用AI将空间观念具象化，让学生对空间的想象得到视觉化验证。

（三）运用AI实现数学问题情境化设计

新课标强调培养学生解决问题的“四能”。对于数学问题而言，创设真实情境有助于学生理解数学价值，培养解决问题的能力。在AI时代，教师应具备运用AI技术将问题情境化、把数学问题融入真实情境的能力。教师可利用AI生成基于学生兴趣的个性化问题，设计跨学科情境融合，同时自动生成阶梯式问题链。

二、掌握AI赋能数学课堂教学实施的能力

数学学习对学生的思维能力和理解能力要求较高。在教学过程中，教师应利用数字技术资源有序组织活动，提高学生的课堂参与度和交流主动性，并通过数字化工具实时收集反馈，优化教学进程。

（一）教学呈现具象化

教师可借助AI的动态可视化工具和情境化问题生成功能，将抽象认知转化为学生可感知的具象体验。以《分数的初步认识》教学为例，可利用智能分形工具让学生切割图形，观察平均分差异，通过颜色标注和实时反馈强化“单位1”概念。

（二）空间感知立体化

图形与几何教学依赖空间想象能力。教师可运用AI的虚拟现实（VR）与增强现实（AR）技术，重构立体化学习场域。以《方向与位置》教学为例，利用AR技术将校园转化为立体坐标系，学生通过手持设备完成“寻找数学宝藏”任务，观察参照系对路径规划的影响。同时，动态几何软件可实时演示立方体展开的11种方式，学生通过交互操作观察顶点坐标变化规律，从中抽象出数学原理。

（三）学情反馈实时化

教师可利用AI的嵌入式检测工具和情感计算技术，实现课堂数据的即时采集与分析。例如，在运算教学中，运用AI工具扫描批改计算练习，生成错误集中图；借助情感计算技术监测学生情绪状态，辅助教师调整互动策略。

三、掌握AI赋能数学课后教学延伸的能力

教育部等九部门印发的《关于加快推进教育数字化的意见》指出：“推动实现教学全过程、发展全要素伴随式数据采集，开展精准画像。”学习评价与课堂反思优化环节是小学数学教学的闭环关键。教师只有具备数字化评价能力，才能全面、准确、客观地评估学生的学习成效与发展水平。

（一）辅助作业批改与分析

AI通过OCR（光学字符识别）技术识别学生手写解题过程，结合知识图谱定位错误根源。例如，在《多位数乘法》作业中，系统识别“进位叠加错误”并生成专项练习。

（二）助力学情分析与评估

教师可利用AI的多维度数据建模，构建个性化学习画像与成长追踪体系。例如，将作业分析、课堂互动等数据生成四维雷达图，动态呈现学生核心素养发展轨迹。

（三）精进教学反思与优化

反思作为教学的闭环环节，教师应具备利用AI辅助开展教学反思与优化的能力。AI通过数据驱动的教研支持，推动教师从经验型向研究型转变。例如，运用智能评课系统分析课堂教学视频，量化提问分布、互动频率等指标，生成SMART原则的反思报告。SMART原则即明确（Specific）、可衡量（Measurable）、可实现（Achievable）、相关（Relevant）、有时限（Time-bound）的目标管理方法。教学策略优化模块根据历史数据推荐改进方案，如在《小数除法》单元后建议用情境迁移法替代机械练习，并推送“超市价格计算”案例库。