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大数据在数学教学中提升学生核心素养的策略

【摘?要】小学数学核心素养是教育部在新课标（2022）中提出和完善的新概念，包含了数感、量感等多个维度，加强对学生核心素养的培养既是新课标的要求，又是培养现代化人才的必然。针对该问题，文章提出了提升小学数学核心素养的三种方法，即利用AI技术创设数学情境，对数学逻辑进行推演;结合大数据开展个性化教学;利用小组合作开展线上数学项目探究。通过这种方式可以帮助学生深入理解数学概念，培养学生的逻辑思维能力。

【关键词】小学数学;核心素养;小组合作;大数据

随着信息技术的不断发展，人工智能技术在数学核心素养培养方面展示出巨大的潜力，AI、大数据、线上教学等成为研究的热门词汇。小学数学教学是培养学生数理思维能力和核心素养的关键阶段。然而，传统的数学教学模式往往将数学知识与现实生活脱节，难以激发学生的学习动力和兴趣。因此，结合人工智能技术创造各种情境，将抽象的数学概念与实际应用联系起来，成为提升学生数学核心素养的重要方式。

一、利用AI技术创设数学情境，丰富数学实践

AI技术在小学数学教学中已经有了广泛的应用，其对教学过程的改进和学习效果的提升起到积极的作用。通过虚拟实境和虚拟角色，AI技术可以帮助学生以更有趣的方式进行数学学习。AI技术在小学数学教学中提供具体的情境，可以让学生在實践中理解数学知识。通过虚拟世界中的角色扮演或游戏化学习，学生可以在虚拟环境中进行数学运算和逻辑推理，加深对数学知识的理解。例如，在“多边形的面积”这一知识点学习中，就可以借助AI技术创设学习情境，丰富学生的数学实践。

在理论知识学习阶段，几何直观是小学数学核心素养的重要组成部分，由此可以借助AI技术创造虚拟角色，提升学生几何学习的趣味性。虚拟角色可以扮演数学引导者的角色，在学生学习多边形面积的过程中对学生进行引导，加强与学生的互动。例如“多边形的概念是什么？生活中有哪些多边形图形？”等，通过引导与互动帮助学生理解不同形状多边形的特点和计算方法，解答学生对面积计算的疑问，提供实时的反馈和指导。在掌握基本的多边形概念知识后，AI技术可以通过虚拟现实技术或增强现实技术，创设一个虚拟的多边形学习环境。学生可以穿戴VR头盔或使用AR设备，进入一个与现实世界不同的虚拟世界。在这个世界中，学生可以亲身体验不同形状的多边形，并且以可视化的方式对多边形进行分割或者拼凑，从而直观地理解多边形面积的计算方法，增加学习的趣味性和参与度。

在实践层面，AI技术可以模拟实践环境，帮助学生进行多边形的面积计算实践。AI技术可以提供可视化工具使学生直观地感受多边形的特征，学生通过AI技术获取实际世界中的多边形数据，包括建筑物、地图等。学生利用AI技术进行数据的收集、整理和分析，在多边形数据集的基础上进行探究和实践，通过观察和比较多边形的面积，发现规律与计算方法。例如，通过AI技术对学校的多边形建筑特征进行提取，创建动态化的3D模型虚拟场景。学生可以借助虚拟场景中的坐标来记录3D模型的数据，通过拉伸、缩放等形式，直观地感受多边形面积的大小变化。通过这样的实践练习，学生可以将抽象的面积概念与实际情境相结合，提高对多边形面积的理解和应用能力。

在作业层面，针对复杂的多边形，学生可以借助AI技术进行数据模拟，直观地感受几何图形的空间变化，从而培养学生的空间观念。AI技术为学生提供了自主学习工具，可以帮助学生自主进行数学实践练习。学生通过AI助手，可以随时提出问题，并获取即时的答案和解释，从而独立学习和解决问题。在实践练习中，学生可以根据自己的进展和需求，自主选择练习题目，并通过AI助手进行反复学习和实践。AI技术还可以模拟一位虚拟导师，对学生的练习答案进行分析，指出出错的地方，并给予针对性地提示和建议，帮助学生改正错误和提高解题能力。这样的反馈和指导可以随时给予学生支持，帮助学生迅速发现和纠正错误。

二、结合大数据技术进行动态化评价，制订针对性教学方法

（一）大数据技术在学生动态化评价中的应用

传统的评价方式往往只关注学生成绩，难以全面了解学生的学习情况和个体差异。而动态化评价通过对学生学习数据的实时监测和分析，向教育者提供了更准确、全面的评估和反馈，帮助其及时调整教学策略，实现个性化的教学与辅导，促进学生的整体发展。动态化评价更加强调学生的动态变化状况，既包括对不同学习情况学生的动态评价，即优生不会永远是优生，后进生也不会一直是后进生，二者可以相互转化;也包括对同一学生不同学习阶段的评价，即优生不代表全阶段的优，后进生也不代表永远止步不前。

大数据技术在学生动态化评价中有独特的优势，大数据技术可以收集大量学生的学习数据，包括课堂表现、作业完成情况、考试成绩、学习活动等多个维度的数据。这些数据可以通过学校或教育平台采集，存储在数据库中，并与学生的个人信息相