智慧教育一等奖案例:＂图＂个明白:AI伴学助力二年级 ＂图形与几何＂ 概念建构的路径探索 —— 以〈角的初步认识〉为例

"图"个明白：AI伴学助力二年级 "图形与几何" 概念建构的路径探索 —— 以〈角的初步认识〉为例

     袁晨枫    湖北省武汉市青山镇中心学校           数学教师，本科，中小学一级教师。

正文（宋体，小四号）

一、研究背景与学情分析（宋体，四号，加粗）

（一）教学背景

图形与几何是小学数学核心学习板块，人教版2024新版二年级上册《角的初步认识》，是学生第一次正式接触几何图形概念，是从具象实物到抽象几何概念的关键转折点。低年级学生以直观形象思维为主，在传统课堂中，仅依靠课本图片、纸质教具，学生容易把“角”等同于尖尖的物体，难以区分生活中的角和数学意义上的角，容易产生认知误区。

乡村小学教具资源有限，传统课堂很难动态演示角的大小变化。作为一名扎根乡镇学校的90后一线教师，我尝试借助AI伴学工具，融合国家中小学智慧教育平台资源，将静态的角动态化，通过AI交互演示、即时反馈、个性化任务，引导学生自主观察、动手操作、辨析思考，破解二年级几何概念抽象难懂的教学难点，帮助学生真正理解角的本质，落实空间观念核心素养。

（二）班级学情分析

本次教学实践的班级共55名学生，男生38人，女生17人。班级学生性格活泼好动，思维敏捷，好奇心强，敢于大胆表达想法，但自我管控能力较弱，课堂容易分心，对静态的图片讲解兴趣不高。

本班数学单元前测均分88分；其中前18名学生成绩稳定在90分以上，观察、推理能力强，能够快速接受新知；仅有3名学生成绩为85分，班级整体成绩差距小，学情相对均衡。学生在生活中见过墙角、桌角，有生活经验，但容易形成错误认知：认为角的大小和边的长短有关系，分不清顶点、边两个核心要素。

针对本班男生占比高、好动聪明的特点，我利用AI伴学可视化、可交互的优势，把抽象的几何概念动态演示，调动学生的探究热情，分层设计学习任务，兼顾培优和补差。课前开展学情摸底，班级学情分层如表1所示。

表1 班级学情统计表（宋体，五号，居中）

二、教学目标与设计思路（宋体，四号，加粗）

（一）课时教学目标

（二）整体设计思路

以人教版2024新版教材《角的初步认识》一课为载体，采用AI伴学支撑下“课前预学—课中研学—课后固学”三段式教学模式。课前借助AI伴学推送趣味预习任务，采集学生前置认知；课中运用AI动态演示、交互式操作、即时辨析答题，突破本节课重难点；课后AI分层推送练习与实践任务，自动收集学情数据，精准辅导。

针对本班学生活泼好动的特点，将AI虚拟演示和学生实物动手操作相结合，让学生在看一看、拖一拖、辨一辨的互动中，纠正认知误区，自主建构角的数学概念。

三、基于AI伴学的课堂教学实施路径（宋体，四号，加粗）

（一）课前：AI伴学前置预学，诊断原有认知

1.精选AI预习任务，唤醒生活经验

（1）AI情景任务推送

依托AI伴学工具，向学生推送预习小任务：在生活图片里寻找角，AI自动识别学生找到的图形，初步判断是不是数学上的角，如图1所示。引导学生带着思考进入课堂，提前暴露认知误区。

>图1 AI伴学找角预习界面示意图（宋体，五号，图名放在图下方居中）

（2）学情数据采集

AI自动收集预习答题情况，统计学生易错点。我发现多数学生认为“边越长，角就越大”，这是本节课需要重点突破的认知难点。结合预习数据调整课堂活动，匹配本班学生爱思考、爱探究的特点，针对性设计辨析活动。

（二）课中：AI交互研学，建构角的数学概念

1.AI动态导入，创设生活情境

（1）情境激趣，初步感知角

课堂开场，调用AI伴学资源，出示校园场景动画：操场、剪刀、三角板、钟表等实物，AI将实物中的角高亮提取出来，从实物抽象出几何图形，引导学生观察：这些图形有什么共同特点。

AI动态剥离物体外壳，只留下顶点与两条直边，帮助学生区分“生活物品的尖角”和“数学的角”，快速抓住学生注意力，减少课堂走神问题。

2.交互探究，突破核心重难点

（1）AI拖拽演示，辨析角的构成

学生在平板上借助AI交互工具，拖拽、移动图形，自主找出角的顶点和两条边。AI实时反馈对错，即时纠错。组织小组活动，学生用小棒动手制作活动角，同时对照AI演示，同步观察：拉动两边张开，角变大；收拢两边，角变小。

通过AI演示对比两组角：一组边长很长，但是开口小；一组边很短，开口大。学生直观发现，角的大小和边长短无关，只和两边张开大小有关，破解本课最大认知误区。

（2）AI即时测评，分层课堂练习

AI当堂推送辨析习题，实时统计全班答题数据。培优层完成变式判断题、图形数角拓展题；基础层完成基础认角、判断是不是角的习题；3名薄弱学生借助AI动画再次回看角的组成，巩固基础概念。课堂上鼓励学生表达自己的想法，发挥本班学生思维灵活的优势，自主总结角的特征。

3.AI创意任务，巩固概念应用

（1）AI辅助画角，规范操作流程

利用AI伴学画角工具，分步演示画角步骤：先画顶点，再画两条直边。学生跟着AI提示尝试画角，AI自动识别画出来的图形，指出问题，比如边弯曲、没有顶点等，及时纠正书写作图习惯。

（三）课后：AI分层推送任务，实现个性化固学

1.分层布置课后学习任务

（1）培优层：AI推送拓展实践任务，寻找家中物体上的角，拍照上传，AI识别图形，鼓励学生比较不同角的大小，录制讲解小视频。

（2）基础层：完成AI配套基础习题，回看角的动态演示微课，巩固认角、画角方法。

（3）薄弱层：AI推送极简微课，反复观看角的组成动画，完成基础辨认练习。

2.数据反馈，精准课后辅导

AI自动统计作业错题，生成班级学情报告，快速定位共性错误。利用课后服务时间，针对3名薄弱学生，再次借助AI动画一对一辅导，补齐认知短板。

四、教学成效与反思（宋体，四号，加粗）

（一）教学实践成效

本节课结束后，班级相关知识点检测均分提升至90.5分。学生能够准确说出角的组成，95%以上的学生纠正了“边越长角越大”的错误认知，能够独立辨认角、规范画角。

课堂上，原本调皮好动的学生被AI交互式探究活动吸引，愿意主动参与课堂，积极动手操作、表达观点。AI伴学将抽象几何知识可视化，充分释放本班学生聪明、善于思考的优势，帮助学生建立空间观念，缩小班级内部学习差距。

（二）教学存在的不足

第一，班级男生人数较多，使用AI交互平板开展课堂活动时，学生兴奋度高，课堂组织与秩序管控存在一定难度，需要提前约定课堂操作规则。

第二，乡村家庭数字设备条件不均衡，部分学生在家无法使用AI伴学工具完成课后任务，家庭端学习效果难以保障。

第三，AI资源类型繁多，课前筛选、适配教材的资源需要花费较多备课时间，需要持续积累资源库。

（三）后续优化方向

后续教学中，优化AI课堂活动组织方式，细化课堂操作规则；对于家庭缺少设备的学生，利用学校课后服务时段，统一在校完成AI学习任务，保障全员参与。继续深挖AI伴学工具与人教版新版教材的融合，在图形与几何其他单元持续开展教学实践，探索更多适合乡村低年级的AI教学路径。

五、结束语（宋体，四号，加粗）

在小学低段图形几何教学中，AI伴学工具为抽象概念教学提供新路径。在《角的初步认识》一课教学实践中，依托AI动态演示、实时交互、学情诊断功能，把看不见、摸不着的几何概念变得直观可操作，帮助二年级学生拨开认知迷雾，真正看懂图形，“图”个明白。

作为一名扎根乡镇教育的90后教师，我将持续探索AI技术与小学数学课堂的深度融合，用数字化手段赋能几何概念教学，带领乡村孩子在图形世界里，发展空间观念，感受数学之美。

作者简介：

作者：缘晨枫，湖北省武汉市青山镇中心学校，教师，本科，中小学一级教师。（宋体，小四号）