当数学遇见AI:
你是否曾好奇,在人工智能深度融入教育场景的时代背景下,孩子们的数学课堂正经历怎样的改变?今天,让我们一同走进尚德实验学校小学部数学学科中心,揭秘老师们的教学新工具——“三个助手” 平台与“AI数课报告”。这两项创新工具如同智慧教育的 “双引擎”,不仅推动数学教学迈向更精准、更高效的新维度,更在课堂中悄然构建起 “以学为中心” 的全新样态,让每个孩子都能在数据与智能的助力下,真正成为学习的主人。
数智赋能 研学相长
NO.1
在数智化教育的时代浪潮中,小学数学学科中心紧扣教师专业成长的核心需求,以智能技术为基石,全力推动教师数智化技术学习的深化与创新。
教学转型:
“三个助手” 构建数字化教学体系
为突破传统教学的技术壁垒,数学学科开展 “三个助手” 平台使用方法的全员专项培训。教师们系统学习平台的三大核心功能模块:
备课环节:利用平台资源库实现课件、学件制作与学情预分析;
授课过程:通过实时答题反馈系统动态调整教学节奏;
练习推送:依托AI算法生成分层任务包,满足不同学力学生的个性化需求。
上海市“三个助手”平台
教研循证:
“AI 数课报告” 解码课堂教学行为
学校特邀华东师范大学课程与教学研究所专家团队,开展 “AI 数课报告” 深度解读培训。专家以课堂实录数据为样本,指导教师从三个维度剖析教学行为:
师生交互:通过IRE(Initiation-Response-Evaluation)对话分析模型,诊断提问的有效性与反馈的针对性;
学生参与:借助课堂动态分布图识别课堂中师生活动占比 ,通过重构教学设计,拓展学生自主探索、合作研讨空间,引导学生主动发现问题、解决问题,将课堂的主动权充分还给学生;
目标达成:从“明确目标→呈现内容→指导学习→对话诱导→评价反馈”五个环节,追溯知识点的“教—学—评”一致性。
华东师范大学AI数课报告
协同增效:
“双平台协作” 打造研训成长闭环
小学数学学科中心将“三个助手”平台应用与“AI数课报告”解读深度融合,结合本学期区、校两个层级共11节公开课,建立 “每周一课例、每课例一报告” 的常态化研训机制。教师们通过录制使用 “三个助手” 平台的典型课例,结合 “AI 数课报告” 中的数据指标,开展 “数据说课—集体评课—策略重构” 的三轮研讨。这种 “做中学、学中研” 的模式,不仅使青年教师的课堂调控能力全面提升,更促成资深教师完成从 “经验主导” 到 “循证教学” 的理念升级,形成老中青教师协同发展的良好生态。
双平台协作循证改进
平台助力 课堂革新
NO.2
“三个助手” 平台以人工智能与大数据技术为内核,打破传统课堂的同质化瓶颈,构建起 “数据感知— 精准施策— 动态生长” 的智慧课堂新范式,让每个学生都能在专属的学习轨道上高效成长,实现从“师本位” 到 “生本位” 的课堂生态重构。
01.数据辅助教学:
精准把握学情,个性指导
二年级数学《数射线(千)》一课中,平台即时统计各环节练习得分率,教师跳过全员正确题目,结合数据定位班级共性易错点,优先讲解错误率>20%的高频错题;同时教师端标记个体错题名单,实现“群体重难点突破”与“个体即时纠错”的双线并行,提升教学效率。
数据驱动的教学模式,以可视化数据为支撑,实现对学生认知盲点的精准定位与有效干预,推动教学从经验感知转向数据导向。
02.智能匹配资源:
分层推荐练习,因材施教
在二年级数学《三角形的分类》一课的教学中,教师将学件设置为根据学生实时答题正误自动推送解题提示或进入下一个难度层次的练习,弹性任务推送系统实现从统一指令到分层适配的精准跃迁。同时,教师可根据学生答题情况调整练习的讲解时长与互动频次,灵活切换“精讲重难点”或“小组自主探究”模式,提升课堂参与度。
智能推荐系统打破传统统一教学模式,通过分层推送,满足不同学生学习需求,有效提升课堂教学的精准度与适配性。
03.AI焕新课堂:
实时精准互动,乐学高效
在二年级数学《数学广场—加与减》一课中,学生根据流程图完成计算游戏后,6个学习小组现场掷数点块,随机生成约36道三位数加减法计算结果需要即时验证,传统人工验算环节虽对培养学生计算能力具有重要意义,但在课堂场景下集中验证 36 道题的计算结果,需耗费大量课堂时间且流程繁琐,一定程度上影响了教学环节的连贯性。基于此,我们自主设计了AI 实时验算工具,学生只需输入随机用数点块掷出的三个数字,系统即可在 0.01 秒内完成结果校验,为后续教学环节及时提供生成性教学资源。
AI工具深度融合课堂教学流程,不仅显著提升教学效率,更通过即时反馈机制激发学生的学习兴趣,实现数学核心素养与课堂效能的双重提升。
在平台助力下,尚德实验学校的小学数学课堂呈现出 “屏幕与黑板共生、数据与思维共振” 的新样态——孩子们在平板电脑上答题探索数学奥秘,在小组讨论中借助AI工具印证猜想,教师则手持终端游走于学生中间,用精准的追问激活深层思考。这些生动的课堂瞬间,正是 “以学习者为中心” 理念下技术与教育深度融合的最佳呈现,让学习真正成为学生主动探索、思维生长的过程。
循证驱动 教研精进
NO.3
在 “AI 数课报告” 的技术支持下,小学数学学科教研从 “经验主导” 的模糊探索,迈向 “数据支撑” 的科学提升。通过对课堂教学行为的数字化分析,构建起“数据采集—发现问题—改进教学—成效验证”的闭环研训体系。
01
深度诊断:
分析数据,调控师生活动占比
在四年级数学《解决问题②》一课中,我们发现未经 AI 数据赋能的教师,课堂往往容易陷入“一言堂”模式。第一次试教的报告数据显示教师讲授时间过长,学生的自主学习时间占比16%,自主学习时间被挤压,课堂互动失衡。
我们依托报告数据优化教学设计,特别将本节课的拓展练习环节调整为小组合作学习任务,通过增加学生主导的探究性活动,引导课堂重心向 “学” 倾斜,有效突破难点,学生自主学习时长占比达23%,课堂生态逐渐从 “教师主讲” 转向“学生主动” 。
02
策略优化:
精设提问,强化学生主体地位
在三年级数学《长方形与正方形的周长①》一课中,在新授环节充分发挥学生的主观能动性,教师充分放手,以小组合作学习的方式实现新知的探究。同时,教师对提问设计进行逐句打磨,聚合碎片化问题,增加开放性问题,给予学生更多的表达空间,为学生搭建更广阔的表达平台。
在本节课中,教师主导的讲授与学生主动的表达占比达到了5:5,远远优于同类型课堂的师生占比。这一数据的背后,是课堂话语权的重新分配,学生从被动的倾听者转变为主动的思考者与表达者,为深度学习的发生创造了更丰沃的土壤。
03
循证进阶:
参照画像,提升课堂教学水平
在一年级数学《认识 100》教学实践中,依托AI 数课报告的多模态数据采集与分析技术,对课堂教学质量进行学理性解构,从有学、有效、有趣等九个维度构建课堂评价指标体系,绘制好课画像。首次教学实践中,有四项维度达到预期的优秀层级(水平3)。
教师针对智能分析报告的诊断反馈,通过教学策略迭代与课堂流程优化,于二次教学实现七项维度的高水准呈现,充分彰显技术赋能下课堂教学在激发学生自主学习能力、强化多维互动效能等方面的实践价值。
依托 AI 数课报告的深度分析,15 名教师历经多轮磨课,累计产出30余份课堂分析报告。从教学策略的精准优化,到课堂效能的显著提升,每份报告都凝聚着教学团队的智慧探索,见证教学团队在数字技术赋能下,如何让课堂从 “教师讲授主导” 转向 “学生主动探究” 的变革历程。
智启新程 创生未来
NO.4
以数据为底色,以智能为引擎,“三个助手” 平台与 “AI 数课报告” 的深度协同,正在尚德实验学校小学数学课堂构建起数据贯通、智能驱动,实现以学生为中心的教育新生态,共同勾勒出未来数学教育的创新图谱。
01
未来课堂:
技术赋能的智慧课堂
持续探索技术与数学教学的融合场景,让课堂更富吸引力。在现有技术基础上,继续研发简单易用的智能工具,让AI成为思维的延伸,使复杂概念在互动中可触可感,助力学生在交互中理解抽象知识;开发校本化数字资源库,针对易错点制作AI微课,实现 “哪里不会随时学”,让每个疑问都能及时转化为智慧的火花。
02
教师成长:
数据支撑的进阶路径
继续依托数据分析平台,精准描绘每位教师的专业画像与发展路径,引导其向“智能时代的教学设计师”角色深度转型。推动教师主动开发融合智能技术的创新性课程、设计驱动高阶思维的差异化学习任务,同时持续优化教师研修机制,赋能教师掌握前沿教育理念与技术应用能力,使其成为驾驭智能环境、激发学生潜能的关键引领者。
03
生态构建:
共生共长的教育新貌
着力构建学科人文底蕴与智能技术深度融合的教育新生态,形成 “技术优化教学、教学推动技术进步、师生成长与技术发展相辅相成” 的良性循环,让数学课堂不仅是知识传递的高效场所,更成为师生携手共进的温暖成长乐园,真正实现智能技术与学科教育的深度融合,开创数智化教育的全新发展局面。
当数学遇见AI,一场关于成长的美好变革正在发生。它让课堂成为智慧与温度交织的空间,让老师的教育智慧与智能工具相得益彰,为每个孩子点亮独特的学习之路。未来的教育,没有技术与人文的对立,只有师生在科技赋能下的双向奔赴。相信这场充满智慧与温情的变革,会带着师生走向更广阔的天地,书写更多精彩的教育故事。























