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山东教育报教育科学 从整数思维到分数思维:AI赋能“分数初步认识”的三阶跨越 家庭教育如何念好“育儿经” 刍论小学英语“学·导·评”一体化主题教学模式构建 让中学语文思维可视化成为学生成长的阶梯

第6版:教育科学
三十而立    守正创新
教育科学
06
【智慧课堂】

从整数思维到分数思维:AI赋能“分数初步认识”的三阶跨越

□ 刘慧

“分数的初步认识”传统课堂上,教师一般会用实物操作、静态图片等方式讲解,这样的授课方式很难让学生把抽象的数学概念和生活经验真正联系起来。结合三年级学生的认知特点和生活经验,把AI技术融入课堂的各个环节,让学习情境贴近生活、知识展示,能够改善传统教学的不足,帮助学生逐步建立清晰的数学思维。

一、AI赋能概念理解:以“生活情境师”激活学生的生活经验

AI在课堂中像一位“生活情境师”,既能还原真实的分东西场景、设计可以动手操作的课堂活动,又能及时了解学生的知识掌握情况,把“平均分”变成看得见、能参与、可实践的生活活动,为学生学习分数打下扎实的基础。

教学中,我借助AI在课前做了简单的学情了解,给学生布置了和校园生活相关的分物品任务,让他们模拟把6把扫帚平均分给3个小组、把1支蜡笔分给同桌两人。从学生的操作结果可以看出,他们对多个物品的平均分完成得比较好;但在分单个物品时,多数学生是凭感觉随便分,不够规范。所以,“平均分单个物品”是这节课的重难点。

我利用AI创设了“班级文具分享会”的情境,动态展示了把12支铅笔平均分给3名学生的两种方法:先展示的是随便分,分得不一样多的情况,让学生看到这样分不公平、有矛盾;又演示了一支一支分的过程,学生在对比中明白,平均分的关键是每份要一样多,这样才公平。在操作中,学生以“分物小管家”的身份,在屏幕上对橡皮、彩纸、糖果等进行分发。AI会播放一些生活里的小技巧动画,比如分一张彩纸时,提醒学生像折千纸鹤那样对折两次,就能平均分成4份。

通过AI动态演示分数在生活里是怎么产生的,帮助学生建立分数概念:将平均分成2份的笔记本标注出,清晰拆解分母“2”对应平均分给2名学生,分子“1”对应每人得到的1份;随后依次演示把1块蛋糕平均分给4人、把1包饼干平均分给8人的场景,引导学生结合多个生活实例的共性,自主总结出“几分之一”的分数定义。课堂检测环节,AI以“找一找平均分”的趣味游戏形式,呈现6幅贴合生活的分物场景图,让学生找出其中的平均分行为,并实时统计学生的答题情况,针对出错的场景进行动态演示,帮助学生理解单个物品与多个物品平均分的本质。

二、AI赋能关系探究:以“关系透视镜”可视化理解分数规律

AI以“关系透视镜”的角色参与教学,通过呈现生活中的分数应用场景、设计动态化的对比演示、开展游戏化的互动练习,将抽象的分数大小关系转化为学生可观察、可验证、可体验的生活现象,让学生在动手、动脑、动口的过程中自主发现并掌握分数大小比较的规律。

课堂探究环节,围绕“比较二分之一和四分之一的大小”这一难点,我利用AI创设“分享生日蛋糕”的生活情境,出示两个完全相同的蛋糕,分别模拟将蛋糕平均分给2名学生和平均分给4名学生的过程,以涂色的方式呈现出其中的1份,让学生直观地看到平均分给2人的蛋糕每块明显更大。同时,在大屏幕上给出提示语“相同的蛋糕,平均分给的人越多,每人分到的蛋糕就越少”,实现从生活现象到数学规律的初步引导。

巩固环节,我借助AI设计“生活分物闯关赛”,设置3个梯度的闯关任务:基础关为“水果分配”,给出2个一样的橙子,1个平均分给2人、1个平均分给6人的场景图,让学生结合图片判断分数大小。挑战关为“文具分享”,仅给出三分之一和五分之一两个分数,让学生依据总结的规律判断大小,作答后,AI展示1盒水彩笔分别平均分给3人和5人的对比场景进行验证。拓展关为“家庭购物决策”,创设生活化的数学问题:三家超市同一款比萨的三种促销方案,方案一是把一个比萨平均分成2份,其中110元钱;方案二是把一个比萨平均分成6份,其中210元钱;方案三是把一个比萨平均分成4份,其中110元钱。通过动态演示比萨的分割及选取过程,帮助学生运用分数大小比较规律解决实际问题,实现从知识理解到生活应用的转化。

闯关活动结束后,利用AI推送以“分饮料”“分面包”等生活场景为素材的举一反三复习卡片,强化学生对分数大小比较规律的记忆。从课堂练习的反馈结果来看,学生对分子是1的分数大小比较掌握得较好,改变了传统教学中死记硬背规律导致做题正确率低的情况。

三、AI赋能解题进阶:以“思维引导员”实现学生个性化成长

AI在课堂中还可以担任“思维引导员”,根据课前和课上的学习数据,为学生提供有针对性的指导。通过设计生活化题目、安排分层练习、进行全过程评价,为不同水平的学生提供适合自己的学习路径,做到因材施教。

我出示了这样一道题目:“把8本练习本平均分给4名学生,每人可以分到这些练习本的几分之一?”部分学生受整数学习的思维影响,陷入“关注具体数量”的认知误区,得出错误答案。AI根据学生的答案,推送差异化的解题提示卡:针对基础薄弱的学生,推送“实物图”提示卡,通过动画演示将8本练习本圈为一个整体,再平均分成4份,并给出提示信息“要关注平均分的份数,而非具体的数量”;针对学习中等的学生,推送“找准单位1”提示卡,并提问学生:题目中的“单位1”指的是什么;针对学习能力强的学生,推送“变式思考”提示卡,提出不同的分配方式问题,引导学生拓展思考,培养思维的灵活性。

课后练习时,依靠AI推送不同难度的练习题:基础类以巩固概念为主,主要是分课本、分值日区域等简单题目;挑战类以“灵活应用知识”为核心,内容为多道分数与生活融合的应用题,鼓励学生运用多种方法解题;拓展类以“拓展数学思维”为核心,内容为开放性的实践任务,如让学生设计一次零食分享活动,用分数表示每人分到的零食占比。

“分数的初步认识”是学生从整数思维转向分数思维的重要一步,教学的关键就是把抽象的分数变得直观、贴近生活。AI技术为这一过程提供了实用方法。它可以像“生活情境师”一样唤醒学生的生活经验,让分数不再抽象;可以像“关系透视镜”一样展示大小关系,让规律一目了然;还可以像“思维引导员”一样精准辅导,让教学更高效。

(作者单位系济南市历城区礼轩小学)

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