AI赋能小学数学跨学科教学

摘要：随着科技的飞速发展，人工智能逐渐融入各行各业，并成为其中的重要力量。小学数学教师应在明确人工智能在小学数学教学中应用意义的基础上，探究人工智能条件下小学数学跨学科融合的策略。这一方面有助于教师充分发挥人工智能的优势，高效实现跨学科融合，促使学生在数学课堂上获得更全面的成长；另一方面，有助于教师利用人工智能优化跨学科融合，提高小学数学教学质量，对教与学均发挥了不可替代的重要作用。因此，小学数学教师探索人工智能视域下小学数学跨学科教学具有重要意义。

关键词：AI赋能；小学数学；跨学科教学 

引言

人工智能技术具有交互性、智能性、创新性等特征，应用在跨学科教学中时，通过构建智能化、个性化的新型课程模式，能够有效培养学生的高阶思维与综合素养。相较于过去“教师主导，学生听课”的教学模式，基于人工智能的跨学科教学的主要亮点是，以智能算法挖掘学生兴趣点，将真实复杂的跨学科问题转化为可玩可测的探究任务，让学生在多元体验中感知技术赋能知识的乐趣，激发学生主动探索的热情，为深度学习提供良好的学习氛围与环境。

1小学数学跨学科教学的意义

1.1激发学生学习兴趣

人工智能的应用为小学数学教学带来了诸多积极影响。从人工智能的实际情况来看，其具备能够直观呈现各种内容的特点。在这一特点下，小学数学教师在课堂上可以利用人工智能将抽象的文字知识转化为直观动态的内容，直观展示生动、形象、真实的数学现象。这样，不仅能够使数学教学更具直观性与趣味性，还能够有效激发学生对科学知识的兴趣，促使学生以更饱满的热情参与知识的学习与探究。

1.2对小学数学教学改革的助推作用

在传统小学数学课堂中，教师往往受限于教材章节与考试要求，教学进程被固化为示范讲解与习题训练的循环模式。虽然这种模式在应对基础知识与技能传授方面有一定成效，但却难以充分满足学生在思维深度与学习兴趣方面的需求。跨学科教学正是一种能为小学数学改革注入活力的新路径，它通过主题化的设计与项目化的活动，把多学科的知识融合进数学学习之中，极大地丰富了课堂的内容与形式。教师在开展跨学科项目时，可以根据教学单元的特征，与自然科学或社会人文领域进行衔接，让学生带着问题在真实场景中收集数据并运用数学方法进行分析，这样的过程不仅能强化学生数理推理的思维逻辑，也能培养学生在表达与沟通方面的多元能力。跨学科教学还在一定程度上摆脱了枯燥的知识点堆叠，让知识融入一个有机统一的学习生态，既推动了小学数学教学形态的变革，也为教师的专业发展提供了更加开放和灵活的平台。

1.3培养学生的综合性学科思维

在传统教学模式中，数学内容往往被孤立地展开，导致学生在思考问题、分析问题和解决问题时只能从数学学科的视角出发，解决方案具有局限性。而在跨学科教学模式下，教师不仅融合了跨学科的内容，还引导学生从其他学科视角去分析问题、解决问题，从而帮助学生提升思维能力。更为重要的是，数学教学不仅仅在课堂上开展，还可以拓展到课后。而课后的实践活动为跨学科教学提供了充足的时空，便于学生探究更丰富的跨学科内容，进一步促进其综合性思维的发展。

2AI赋能小学数学跨学科教学策略

2.1跨学科教学内容设计

在小学数学跨学科教学中，内容的科学性与系统性是开展有效教学的前提。传统的跨学科教学内容设计往往依赖教师的个人经验，容易出现资源分散、学科间联系不够紧密的问题。AI技术的引入为这一问题提供了新的解决思路。通过人工智能的资源整合功能，可以将不同学科的知识点进行自动匹配和逻辑关联，形成知识图谱，帮助教师更清晰地把握数学与科学、艺术、信息技术等学科之间的内在联系。同时，AI能够对大量优质教学资源进行智能筛选与分类，为教师提供跨学科的多样化教学素材。在讲解长方形面积时，教师充分利用AI整合资源平台，将数学与科学、信息技术及美术学科紧密结合，构建出真实且综合的学习情境。教师输入“长方形面积”“校园设计”等关键词后，AI能够迅速生成与学习主题高度契合的案例，例如校园绿化规划图、体育场平面布局图和建筑基础设计示意图，让学生在直观的场景中更好地理解这一数学概念。教师引导学生利用AI生成平面示意图，结合所学的面积公式进行精确测算，探讨各功能区占地比例与空间利用率，让数学运算不再停留在抽象层面，而是能够与实际问题相结合。通过整合与交叉运用多学科资源，学生熟练掌握了长方形面积的计算方法，在解决真实问题的过程中体会了数学知识的综合价值和实践意义，实现了自身知识的迁移、思维拓展与核心素养的全面提升。

2.2跨学科情境化融合

2.2.1虚拟仿真情境创设

教师可以借助数字技术中的VR、3D建模技术，创设虚拟仿真情境，为学生营造沉浸式的学习氛围，促进其形象生动地理解数学知识。如在“图形的初步认识（一）”教学中，学生在VR技术创设的“图形王国”世界，运用手柄移动三角形、长方形、圆形等图形，并旋转、拼组图形，对图形有了更形象的认知。学生运用VR沉浸式体验，展开数学与美术、建筑艺术等的融合学习体验。

2.2.2迁移生活问题情境

生活问题情境迁移将数学知识与真实生活场景结合，借助数字技术还原或模拟场景，增强学习实用性。在“数量关系的分析（一）”教学中，教师利用多媒体展示各班级人数，引导学生运用数学知识解决实际问题。还可通过动画视频呈现家庭水电费计算场景，引导学生在生活情境下分析哪几个月电费较高。在平均数教学时，收集班级学生身高数据，用Excel制作统计图，结合体育健康知识引导学生分析平均身高与健康标准的关系，让学生既掌握数学统计知识，又了解健康常识，实现数学与生活、科学的自然融合。

2.3项目化融合

2.3.1设计主题式项目

主题式项目设计围绕综合性主题，整合多学科知识开展探究。在“数据的收集和整理（一）”教学中，可以设计“校园植物统计与保护”项目，学生需运用数学知识统计植物数量、测量生长区域面积，用科学方法观察植物生长习性，通过美术绘制植物图鉴，借助信息技术制作电子调查报告。在项目实施中，学生分组合作，用Excel统计数据并生成图表，用绘画展现植物特征，用文字阐述保护建议，最后在班级进行交流。这种方式让学生在真实项目中体会到数学的工具性，培养综合运用多学科知识解决问题的能力。

2.3.2驱动跨学科任务

跨学科任务驱动以具体任务为导向，引导学生运用多学科知识协作完成。在“解决问题的策略”教学中，可设计“班级运动会方案”任务，学生需用数学知识计算比赛项目时间安排、场地面积规划；结合体育知识设计比赛规则与项目类型；通过美术设计运动会海报、奖牌；利用信息技术制作电子邀请函。例如，在计算100米赛跑分组时，根据班级人数和跑道数量，运用除法知识合理分组；设计海报时，运用数学对称、比例知识进行版面布局。学生在完成任务过程中，深度融合多学科知识，提升实践能力与创新能力。

结语

综上所述，小学数学教师探究人工智能视域下的小学数学跨学科融合十分有意义，不仅可推动小学数学教学的优化与创新，也为学生全面成长带来了诸多积极影响。为学生提供了更加多样、动态和富有挑战性的学习环境，使创新素养的培养从理论走向实践、从可能变为现实。

参考文献

[1]杨上明.AI赋能小学数学跨学科教学[J].留学,2025,(22):91-93.

[2]倪青青.巧借生成式人工智能，促进小学数学跨学科教学[J].文理导航(中旬),2025,(11):28-30.

[3]姚婷.数字技术赋能视角下小学数学跨学科融合的教学探索[J].小学生学习指导,2025,(31):71-73.