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【摘要】小学数学作为义务阶段核心基础学科之一，以强化学生的思维能力、培养学生的数学核心素养为目的，而在数字信息化的支持下，AI助教成为实现小学数学教学改革的出发点。对此，本文将以“悉塔助教”为例，解析AI助教概念（第一部分），从学生成长与教师教学的角度，探讨AI助教对学生数学学习的增益（第二部分），并基于当前师生面临的课堂阶段挑战（第三部分），尝试构建小学数学教学新实践（第四部分），以期促进学生数学核心素养的形成。
【关键词】AI助教;悉塔助教;小学数学
人工智能作为信息技术发展的重要产物，借助人工智能推动AI助教落地，有利于丰富小学课堂教育形式，开拓智能化教育发展新途径。目前，有关于AI助教的应用研究，多以信息技术及开发应用等方面，缺乏对平台实现教育模式改革的探索，对此，本文将基于AI助教作为教学改革的出发点，从“悉塔助教”平台的特殊性与功能性出发，探析“悉塔助教”等AI平台助学优势，针对小学数学课堂常见教学问题提出解决途径，为实现教学改革和模式构建起到促进作用。
一、基于AI助教的小学数学教学概念解析
（一）“AI 教育”
随着信息技术的普及与发展，“AI 教育”逐渐成为教育领域发展的重要变革点，为深入改革课堂模式提供了新的途径。“AI 教育”即借助智能信息技术，还原真实教育场景，让学生以线上的形式接触教育场景。其中，“AI助教”作为“AI 教育”的重要产品，不仅可以为学生提供线上学习模式，还可以应用于日常课堂教学环节中的随堂练习，帮助教师展开一对一针对性指导，调动课堂学习氛围、提升教学效率。除此之外，“AI助教”还可以根据学生学习进度，实时反馈学生学习过程中的重点难点，充分体现学生的课堂主体地位，实现线下一对一教学，让学生全身心地参与到课堂中去。
（二）“悉塔助教”
“悉塔助教”是一款提供教学辅导的软件，采用AI对话方式进行知识讲解和互动式学习形式，能够为学生带来良好的学习体验。悉塔助教APP能够针对学生学习需求，为学生打造专属智能辅导教师，以对话反馈的形式，了解学生学习进度，通过数字渠道实时记录学生学习过程，并根据学生学习习惯，推荐数据定制的个性化私教课堂。
二、基于AI助教的小学数学教学实践的意义
（一）AI助教有助于教师对学生情况的掌握
在教育信息化的今天，得益于人工智能技术的发展，智能学习平台已经取代传统线上教育平台，而云计算、大数据、学习分析等技术则进一步促进了人工智能技术与教育的深度融合，最终形成以教学课堂为主要形式，以学生为服务目标的AI助教模式。在大数据与学习分析的支持下，AI助教能够采集记录学生的基本信息和学习行为数据，并实时反馈给教师，解决了教师难以在课堂中随时随地观察学生学习行为的问题。
（二）AI助教有利于学生深入展开个性学习
AI助教的实施，能够弥补教学资源不够全面，难以满足学生个性化学习的困境，AI助教可以根据学生学习轨迹，针对性地推进优质学习资源，为学生打造出专属学习计划，从而有利于学生深入展开个性学习。同时，AI助教课程是基于数据分析后推荐的私人教学课程，学生通过AI助教，可以轻易跟上进度，而线上、线下双互动形式的课程讲解，既能帮助学生在课堂上加深对知识的记忆，也能让学生在碎片化的时间内抓住重点，从而大大提高了学习的效率。除此之外，AI助教还可以借助互联网数据库，在课堂上为学生展开学习提供优质的学习资源进行参考，为学生打造全方位的学习氛围，实现高效的学习交流互动模式。
三、基于AI助教的小学数学教学的实践需求
（一）课前预习需求
在笔者调查过程中，数学教师都十分重视预习任务的布置，认为预习任务对于学生学习十分有必要，即便不少教师习惯以口头报告的形式向学生布置预习任务，但也会清楚阐明学生课后的预习范围与任务要求。而对于預习的检查过程，则大多集中在课前五分钟，教师基本上都是以巡视或抽查的方式检查学生预习情况，而对于学生的具体预习过程及成果，鲜少有教师能够在短短几分钟内完成。因此，教师在学生预习任务的具体反馈上大多力有不逮，即便有教师关注学生预习反馈，往往也只是询问学生是否已做、是否有困难或是否作对等来确定学生大体预习习惯，缺乏对个体预习情况的深入了解。从调查结果反馈来看，教师对于学生预习任务的反馈有着明显的需求。
（二）课堂互动需求
师生互动包括板书、问答以及引导等多种形式，师生互动是课堂教学的重要展开形式，也是学生课堂学习的重要途径，教师通过互动向学生传授知识，而这恰恰是课堂教学的本质。然而，笔者通过调查了解到，数学教师的课堂互动形式十分匮乏，师生之间的问答往往是“懂了吗”“懂了/不懂”“会不会”“会/不会”等封闭式回答，且提问主体往往是以教师为主，鲜少有学生会像教师或同学提出问题。另外，在与一线教师的访谈过程中，不少优秀教师都认为师生互动匮乏是当前课堂教学面临的普遍难题，一方面，师生互动不够充足，往往是以教师单方面的知识“灌输”为主;另一方面，教师对于学生学习情况的掌握，必须依赖学生的表现。然而，在实际教学中，教师难以根据学生的具体反馈来确定学生的具体表现，仅仅依赖学生的回答，而这种单向沟通方式使得教师对学生的掌握不足，极大可能会出现和实际情况存在差距的课堂状况。
（三）课后复习需求
大多数课后复习任务都是以作业形式，然而，不少教师在布置作业时是根据课时内容进行安排，几乎没有根据学生学习能力进行分层布置，而在作业批改过程中，由于作业份数的复杂性与批阅的机械感，许多教师都需要花费近两个小时批阅本班作业。除此之外，在有关于作业反馈的调查中，不少教师由于学习时间的紧凑，都会将批阅的作业放在课堂中进行讲解，尤其是错误率较高的典型题型，而对于个别学生的错题情况，部分教师直言会根据具体时间进行考虑，也就是说，当时间较为紧凑时，教师往往会忽视个别学生的个别错题。作业作为教师把握学生学习情况的重要反馈渠道，然而，在实际过程中，教师必须花费大量时间进行批改，并以此确定学生对于知识点的学习情况，反而对于学生作业完成效率、作业错题思路等缺乏了解，可以看出，教师对于课后复习任务的精简与把握存在极大的需求。 四、以“悉塔助教”为例，探析AI助教下小学数学教学实践策略
（一）课前教师借助平台以学定教，学生利用平台自主预习
积极高效的预习任务能够帮助学生养成良好的学习习惯，对此，教师可以在课前阶段统一布置预习任务，借助“悉塔助教”平台，实现以学定教，让学生利用平台进行自主学习，引导学生由被动学转化为主动学，帮助学生通过预习明确本节课知识重点，增强学生学习的针对性与积极性，从而提高课堂教学效率。例如，在布置“四则运算”预习任务时，数学教师可以以口头陈述的方式，要求学生明确“学会用减价乘除”的整体任务目标，提倡学生借助“悉塔助教”APP，让学生通过“悉塔助教”设定具体预习目标。具体而言，某位学生对于乘除法的综合运算并不熟练。因此，该名学生可以借助“悉塔助教”，根据自身的不足展开针对性“乘除法”预习，之后，该名学生可以借助“悉塔助教”，展开预习自查，由系统记录学生预习时间与错题率，学生根据系统反馈了解到自身预习情况，并结合相关联预习课程进行弥补。
（二）课中教师利用平台灵活助教，学生使用平台随时助学
首先，教师可以丰富课堂互动形式，借助“悉塔助教”中的教学资源，以投影动漫的形式，为学生学习创设趣味性的情境，激发学生学习兴趣。然后，教师可以在课堂中，借助“悉塔助教”提供的随堂检测、投屏等功能，打破传统封闭式交互提问，让学生与教师之间的交流变得更具有针对性，如“做没做”“会不会”“懂了吗”等问题，被转化为对学生学习目标、学习过程、学习结果等具体评价。接下来，教师还可以根据“悉塔助教”提供的线上功能，让学生组建成一个个学习小组，强化小组内部交流，让学生在学习过程中培养自己的独立性。例如，在教授“平面图形的面积”这一知识点课堂中，教师可以组织学生观看长方形、正方形以及平行四边形的拟人化动漫，通过动漫角色的“比大小”，让学生了解到面积的概念，然后，教师可以组织学生对影响图形面积的因素进行分组探讨，通过引导学生把握住“边长”“高”的概念，让学生在课堂上把握知识重点、攻克学习难点。
（三）课后教师借助平台以测定辅，学生利用平台自主补救
课后复习的重要性毋庸置疑，然而合适的测定方法，能够帮助教师更好地针对学生学习情况做出扑救。因此，在课后复习过程中，教师可以借助“悉塔助教”平台，结合以测定辅的教学思路，及时查看、分析学生作业，并在系统帮助下精准测定学生错题率与总错题频率等信息，根据信息反馈结果选定合适的辅导策略。除此之外，学生也可以利用“悉塔助教”平台自主补救，根据自身所有题的正确率、每一道题的正确率等，了解到自身对于每一个知识点的掌握情况，找到不足之处，并分析出错原因。例如，在“分数的计算”知识点复习中，分数相除的知识点是班级体错误率较高的题目，对此，教师可以将“分数相除”放在课堂上进行统一讲解，并找出典型案例，强化学生“分数相除等于后一个位置的分数倒装相乘”的数学思想，而对于个别学生的个别问题，如计算问题等，教师则可以根据具体情况选择具体措施。
五、结束语
综上所述，AI助教将教师教学、课堂管理与学生互动交流进行集成，通过智能数据分析功能与智能批阅，为学生展开学习提供了个性化的服务，同时也减轻了教师课堂教学负担，让教师从重复机械的工作中脱离出来，有助于教师对学生情况的掌握。
参考文献：
[1]潘金晶.基于设计思维的小学生人工智能课程设计与实施研究[D].浙江大学，2020.
[2]王小爱.智慧学习环境下小学低段学生数学思维培养实验研究[D].西北师范大学，2020.
[3]姚梅玲.基于微信小程序的Scratch移动学习资源的设计和开发[D].云南师范大学，2019.
[4]赵苏亚.小学人工智能教育机器人的设计与应用研究[D].华中师范大学，2019.
[5]刘宝瑞.基于项目式学习的小学机器人课程设计与应用研究——以S小学乐高EV3机器人课程为例[D].陕西师范大学，2019.
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【关键词】AI助教;悉塔助教;小学数学
人工智能作为信息技术发展的重要产物，借助人工智能推动AI助教落地，有利于丰富小学课堂教育形式，开拓智能化教育发展新途径。目前，有关于AI助教的应用研究，多以信息技术及开发应用等方面，缺乏对平台实现教育模式改革的探索，对此，本文将基于AI助教作为教学改革的出发点，从“悉塔助教”平台的特殊性与功能性出发，探析“悉塔助教”等AI平台助学优势，针对小学数学课堂常见教学问题提出解决途径，为实现教学改革和模式构建起到促进作用。
一、基于AI助教的小学数学教学概念解析
（一）“AI 教育”
随着信息技术的普及与发展，“AI 教育”逐渐成为教育领域发展的重要变革点，为深入改革课堂模式提供了新的途径。“AI 教育”即借助智能信息技术，还原真实教育场景，让学生以线上的形式接触教育场景。其中，“AI助教”作为“AI 教育”的重要产品，不仅可以为学生提供线上学习模式，还可以应用于日常课堂教学环节中的随堂练习，帮助教师展开一对一针对性指导，调动课堂学习氛围、提升教学效率。除此之外，“AI助教”还可以根据学生学习进度，实时反馈学生学习过程中的重点难点，充分体现学生的课堂主体地位，实现线下一对一教学，让学生全身心地参与到课堂中去。
（二）“悉塔助教”
“悉塔助教”是一款提供教学辅导的软件，采用AI对话方式进行知识讲解和互动式学习形式，能够为学生带来良好的学习体验。悉塔助教APP能够针对学生学习需求，为学生打造专属智能辅导教师，以对话反馈的形式，了解学生学习进度，通过数字渠道实时记录学生学习过程，并根据学生学习习惯，推荐数据定制的个性化私教课堂。
二、基于AI助教的小学数学教学实践的意义
（一）AI助教有助于教师对学生情况的掌握
在教育信息化的今天，得益于人工智能技术的发展，智能学习平台已经取代传统线上教育平台，而云计算、大数据、学习分析等技术则进一步促进了人工智能技术与教育的深度融合，最终形成以教学课堂为主要形式，以学生为服务目标的AI助教模式。在大数据与学习分析的支持下，AI助教能够采集记录学生的基本信息和学习行为数据，并实时反馈给教师，解决了教师难以在课堂中随时随地观察学生学习行为的问题。
（二）AI助教有利于学生深入展开个性学习
AI助教的实施，能够弥补教学资源不够全面，难以满足学生个性化学习的困境，AI助教可以根据学生学习轨迹，针对性地推进优质学习资源，为学生打造出专属学习计划，从而有利于学生深入展开个性学习。同时，AI助教课程是基于数据分析后推荐的私人教学课程，学生通过AI助教，可以轻易跟上进度，而线上、线下双互动形式的课程讲解，既能帮助学生在课堂上加深对知识的记忆，也能让学生在碎片化的时间内抓住重点，从而大大提高了学习的效率。除此之外，AI助教还可以借助互联网数据库，在课堂上为学生展开学习提供优质的学习资源进行参考，为学生打造全方位的学习氛围，实现高效的学习交流互动模式。
三、基于AI助教的小学数学教学的实践需求
（一）课前预习需求
在笔者调查过程中，数学教师都十分重视预习任务的布置，认为预习任务对于学生学习十分有必要，即便不少教师习惯以口头报告的形式向学生布置预习任务，但也会清楚阐明学生课后的预习范围与任务要求。而对于預习的检查过程，则大多集中在课前五分钟，教师基本上都是以巡视或抽查的方式检查学生预习情况，而对于学生的具体预习过程及成果，鲜少有教师能够在短短几分钟内完成。因此，教师在学生预习任务的具体反馈上大多力有不逮，即便有教师关注学生预习反馈，往往也只是询问学生是否已做、是否有困难或是否作对等来确定学生大体预习习惯，缺乏对个体预习情况的深入了解。从调查结果反馈来看，教师对于学生预习任务的反馈有着明显的需求。
（二）课堂互动需求
师生互动包括板书、问答以及引导等多种形式，师生互动是课堂教学的重要展开形式，也是学生课堂学习的重要途径，教师通过互动向学生传授知识，而这恰恰是课堂教学的本质。然而，笔者通过调查了解到，数学教师的课堂互动形式十分匮乏，师生之间的问答往往是“懂了吗”“懂了/不懂”“会不会”“会/不会”等封闭式回答，且提问主体往往是以教师为主，鲜少有学生会像教师或同学提出问题。另外，在与一线教师的访谈过程中，不少优秀教师都认为师生互动匮乏是当前课堂教学面临的普遍难题，一方面，师生互动不够充足，往往是以教师单方面的知识“灌输”为主;另一方面，教师对于学生学习情况的掌握，必须依赖学生的表现。然而，在实际教学中，教师难以根据学生的具体反馈来确定学生的具体表现，仅仅依赖学生的回答，而这种单向沟通方式使得教师对学生的掌握不足，极大可能会出现和实际情况存在差距的课堂状况。
（三）课后复习需求
大多数课后复习任务都是以作业形式，然而，不少教师在布置作业时是根据课时内容进行安排，几乎没有根据学生学习能力进行分层布置，而在作业批改过程中，由于作业份数的复杂性与批阅的机械感，许多教师都需要花费近两个小时批阅本班作业。除此之外，在有关于作业反馈的调查中，不少教师由于学习时间的紧凑，都会将批阅的作业放在课堂中进行讲解，尤其是错误率较高的典型题型，而对于个别学生的错题情况，部分教师直言会根据具体时间进行考虑，也就是说，当时间较为紧凑时，教师往往会忽视个别学生的个别错题。作业作为教师把握学生学习情况的重要反馈渠道，然而，在实际过程中，教师必须花费大量时间进行批改，并以此确定学生对于知识点的学习情况，反而对于学生作业完成效率、作业错题思路等缺乏了解，可以看出，教师对于课后复习任务的精简与把握存在极大的需求。 四、以“悉塔助教”为例，探析AI助教下小学数学教学实践策略
（一）课前教师借助平台以学定教，学生利用平台自主预习
积极高效的预习任务能够帮助学生养成良好的学习习惯，对此，教师可以在课前阶段统一布置预习任务，借助“悉塔助教”平台，实现以学定教，让学生利用平台进行自主学习，引导学生由被动学转化为主动学，帮助学生通过预习明确本节课知识重点，增强学生学习的针对性与积极性，从而提高课堂教学效率。例如，在布置“四则运算”预习任务时，数学教师可以以口头陈述的方式，要求学生明确“学会用减价乘除”的整体任务目标，提倡学生借助“悉塔助教”APP，让学生通过“悉塔助教”设定具体预习目标。具体而言，某位学生对于乘除法的综合运算并不熟练。因此，该名学生可以借助“悉塔助教”，根据自身的不足展开针对性“乘除法”预习，之后，该名学生可以借助“悉塔助教”，展开预习自查，由系统记录学生预习时间与错题率，学生根据系统反馈了解到自身预习情况，并结合相关联预习课程进行弥补。
（二）课中教师利用平台灵活助教，学生使用平台随时助学
首先，教师可以丰富课堂互动形式，借助“悉塔助教”中的教学资源，以投影动漫的形式，为学生学习创设趣味性的情境，激发学生学习兴趣。然后，教师可以在课堂中，借助“悉塔助教”提供的随堂检测、投屏等功能，打破传统封闭式交互提问，让学生与教师之间的交流变得更具有针对性，如“做没做”“会不会”“懂了吗”等问题，被转化为对学生学习目标、学习过程、学习结果等具体评价。接下来，教师还可以根据“悉塔助教”提供的线上功能，让学生组建成一个个学习小组，强化小组内部交流，让学生在学习过程中培养自己的独立性。例如，在教授“平面图形的面积”这一知识点课堂中，教师可以组织学生观看长方形、正方形以及平行四边形的拟人化动漫，通过动漫角色的“比大小”，让学生了解到面积的概念，然后，教师可以组织学生对影响图形面积的因素进行分组探讨，通过引导学生把握住“边长”“高”的概念，让学生在课堂上把握知识重点、攻克学习难点。
（三）课后教师借助平台以测定辅，学生利用平台自主补救
课后复习的重要性毋庸置疑，然而合适的测定方法，能够帮助教师更好地针对学生学习情况做出扑救。因此，在课后复习过程中，教师可以借助“悉塔助教”平台，结合以测定辅的教学思路，及时查看、分析学生作业，并在系统帮助下精准测定学生错题率与总错题频率等信息，根据信息反馈结果选定合适的辅导策略。除此之外，学生也可以利用“悉塔助教”平台自主补救，根据自身所有题的正确率、每一道题的正确率等，了解到自身对于每一个知识点的掌握情况，找到不足之处，并分析出错原因。例如，在“分数的计算”知识点复习中，分数相除的知识点是班级体错误率较高的题目，对此，教师可以将“分数相除”放在课堂上进行统一讲解，并找出典型案例，强化学生“分数相除等于后一个位置的分数倒装相乘”的数学思想，而对于个别学生的个别问题，如计算问题等，教师则可以根据具体情况选择具体措施。
五、结束语
综上所述，AI助教将教师教学、课堂管理与学生互动交流进行集成，通过智能数据分析功能与智能批阅，为学生展开学习提供了个性化的服务，同时也减轻了教师课堂教学负担，让教师从重复机械的工作中脱离出来，有助于教师对学生情况的掌握。
参考文献：
[1]潘金晶.基于设计思维的小学生人工智能课程设计与实施研究[D].浙江大学，2020.
[2]王小爱.智慧学习环境下小学低段学生数学思维培养实验研究[D].西北师范大学，2020.
[3]姚梅玲.基于微信小程序的Scratch移动学习资源的设计和开发[D].云南师范大学，2019.
[4]赵苏亚.小学人工智能教育机器人的设计与应用研究[D].华中师范大学，2019.
[5]刘宝瑞.基于项目式学习的小学机器人课程设计与应用研究——以S小学乐高EV3机器人课程为例[D].陕西师范大学，2019.
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