【AI赋能+项目式学习】小学数学论文:AI赋能小学低段数学项目式学习实践探索——“以数学连环画”主题为例

摘要：人工智能作为新时代科技领域重要的发展方向，正逐步渗透于小学数学教育的方方面面。AI工具高效便捷，能为师生进行深层次项目式探索提供支持。本文以小学数学二年级下册的“数学连环画”作为项目式学习的启蒙点，以富有创造性的方式开展系列教学活动，利用AI工具将项目式学习运用到具体的小学数学教学中。

关键词：人工智能；项目式学习；小学数学

 人教版教材中综合与实践模块内容，既可以作为情景化教学的资源，也可以成为项目式学习的“引子”。本文围绕小学数学二年级下册的“数学连环画”，探讨AI工具和项目式学习的融合教学

一、AI赋能小学数学项目式学习的理论依据

（一）开展小学数学项目式学习的内涵与价值

 小学数学项目式学习是一种新型学习模式，它是以真实情境为驱动的跨学科教学模式，具有显著的“问题导向性、成果导向性、素养导向性”等特征。

 问题导向指的是以某个符合学生学情和生活经验的问题出发，利用数形结合、分类讨论等数学思想，依托画图、列举等方法解决有价值、有意义的数学问题。例如在《小米旅行记》的连环画里，利用画线段图的方式分类呈现两种不同情况的位置图，从而求路程的近似数。以下为《小米的旅行》连环画对话内容：妈妈：“小米，我们出发从景区大门去A景观，再从A景观出发去B景观，从景区大门去A景观路程492米，从A景观去B景观路程487米。”小米：“同学们，那我们这样的步行距离够1000米了吗？满足打卡要求了吗？你们可以试着估算看看吗？”成果导向指的是要做出一个看得见、摸得着的东西。例如学生制作的数学连环画—《小白兔迟到》。这个成果既可以是以图片、动画、视频、书本、海报方式呈现的可视化作品，也可以是看不见的“数学思维足迹”包含以二年级下册“时分秒”知识内容为脚本的，作品里渗透了“结束时刻、开始时刻、经过时长”的计算。教师甚至可以利用课余时间把数学连环画的故事改编为情景剧。让学生通过表演把数学语言生活化、戏剧化，从而巩固知识记忆并促进概念内化。以下为《小白兔迟到》数学连环画内容：

 ①第一幅画：迷糊的早晨。画面：小白兔趴在床上看闹钟（指针指向7:50)，窗外天色微亮，书包散落在地上。小白兔：“时针在7和8之间，长针指向10，肯定是7点10分。”闹钟：“笨蛋！长针指10是50分，现在是7:50！”②第二幅画：狂奔的兔子。画面：小白兔狂奔过马路，书包里的文具飞出来，背景钟楼显示8:20（晨读已结束）小狗：“小白兔，你去哪儿？早读都开始啦！”小白兔：“啊？我起床才7:10，洗漱花了5分钟，吃早餐花了10分钟，来学校路程花了15分钟，我到校也应该才7:40啊！怎么就变成8:20了，小朋友你们知道怎么回事吗？”小狗：“小白兔，你上课肯定没有好好听讲，快听下山羊老师的数学课吧。”③第三幅画：老师的时钟课。画面：山羊老师用大型教具钟演示，小白兔和同学们围坐。老师：“看钟要‘先读时针，后读分针’……”小白兔：“原来时针过了7就是7时，分针指向10，分针走过来10个大格，每个大格里有5个小格，所以是5×10，也就是50分，而且7：50的时针已经快碰到8了！”④第四幅画：完美的早晨。画面：小白兔起床，悠闲整理书包，墙上钟表显示6:30。妈妈：“今天怎么这么早？”小白兔：“我怕迟到，所以早早就起来了。”妈妈：“那也不需要这么早啊。”小白兔：“同学们，你们现在是时间小专家啦！为了不迟到，请你们帮我设计晨间黄金30分钟，用时间轴标注记录从起床到校门各环节用时，为我设置闹钟时间，保证我不迟到。”

 素养导向指的是以培养小学生核心素养为导向，如量感、数感、空间观念、模型意识等。学生在项目式学习活动的“做中学”中深化对数学知识的理解与应用，真正让项目式学习成为提升学生数学学习质量、培养学生核心素养的有力抓手。《义务教育数学课程标准（2022年版）》提到在阅读数学连环画的过程中，感悟具体的如时间量感的感知或者估算意识的渗透等，帮助学生构建网络化的知识结构；在创作数学连环画的过程中，学生的主体地位凸显，学生主动调用多学科知识，通过简单整理学过的数学知识，用数学知识记录自己的经历，发展应用意识；在分享交流和评价同伴的连环画过程中，以作品为载体，融入大量生活场景素材，沉浸式体验数学故事，在观点碰撞中完善认知。总之，这是实现学生综合素养的全面发展的巧妙模式。

（二）人工智能赋能小学数学项目式学习的意义

 一是人工智能可以帮助教师获取资源，获取项目式学习指导。AI工具提供现成的项目素材。例如“数学连环画”中的故事脉络、画作、数学工具都可以生成；再如，AI能自动生成各种钟面游戏、作息表模板，教师不用自己熬夜做教具了。二是人工智能可以围绕动态生成，实现高质量的、及时性的学习互动。一、二年级的小朋友，脑袋里还住着一位“图画老师”，他们的注意力像小蝴蝶，容易被有趣的东西吸引走，所以要让他们一边动手玩，一边悄悄把数学装进小脑袋。借助高效AI资源支持，资源可以实现从“抽象”到“具体”的动态转变。三是人工智能可以支撑多元化成果呈现。人工智能就像一支魔法画笔，能把课本里干巴巴的数学题，变成孩子能摸到、玩到的真实世界。就“数学连环画”这个教学内容而言，AI作为生成图片与视频的强大工具，能把儿童的想象力转化成具体的形象贴近生活的画面。

（三）当下面临的难点与困境

 面对AI工具的使用，不少教师有畏难情绪，对未知的教学形式探索存在疑问，更倾向于拿来即可使用的模式。此外，关于这类应用AI资源和开

 发的项目式学习内容，资源有限，获取途径也比较少。低段学生大多第一次接触这种形式的教学，缺乏这方面的相关体验，亟待教师引入门。

二、AI赋能小学数学项目式学习的路径

 针对以上困境，下面结合“数学连环画”的教学内容探索有价值的教学路径，并对该教学模式进行逐步拆解，一次完整的项目式学习通常需要35课时。

（一）开启项目式学习的准备工作

 首先，要紧抓全科大单元知识脉络的整理与复习，结构化知识网络是开启项目式学习的第一步。在整个学期的教学中应该提前渗透“提出数学问题”的意识，让学生在日常生活中积累一定数量的数学问题，让积累的素养向下扎根向上生

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