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发布日期:2026年10月30日
AI辅助下数学史融入课堂教学的实践
○ 西安育英小学 司静娜
  数学史进入小学数学课堂,如何帮助学生理解知识的形成过程?围绕“ 数学史融入小学数学单元教学路径研究”,我在“圆的周长”教学中借助AI审阅教学设计、制作互动演示,并结合课堂观察调整教学。实践中,学生探究积极性较高,动画有助于理解相关概念。这也促使我进一步思考:教师如何把AI提供的建议转化为适合学生的学习活动?
  一、从审阅教案开始,重新理解数学史的作用
  最初的教学设计以圆周率发展为线索,将数学家故事、测量活动与公式学习联系起来。但在审阅中我发现,故事是否真实、历史方法是否被准确解释、活动能否支持概念理解,都需推敲。故事有趣,并不意味着可直接作为史料使用;画面直观也不意味着学生已理解其中的数学关系。
  我把教案交给AI,要求它分别检查史料出处、数学推理、学生认知难点和评价设计,并提出修改建议。提问时强调:区分历史事实、教学改编与现代模拟,无依据的内容标为待核查。
  这一过程帮助我重新审视原有设计。例如,缺少明确出处的古埃及计量故事不宜直接作为历史事实讲述;用内接正多边形周长逐步接近圆周长的动画,也不宜称为刘徽割圆术的完整复原。修订中,我将现代演示的用途限定为帮助学生观察“逐步接近”,把历史材料介绍与数学模型的演示分别说明。
  AI在此发挥的是辅助审阅作用。它能提出疑点,却不能替教师完成史料核验,更不能代替教师判断哪些内容适合本班学生。数学史资源的选用,最终仍要回到教材内容和教学目标。
  二、将演示资源转化为可以探究的问题
  “ 圆的周长”教学的一个难点,是帮助学生把绕圆一周的长度与直径建立联系。直接呈现公式,学生容易记住计算方法,却缺少对数量关系的理解。为此,我借助AI制作了包含两个环节的互动演示。
  第一个环节是圆沿直线无滑动滚动一周。画面保留圆上的标记,并在直线上标出三段直径,方便比较。直径可改变,滚动可暂停,进度可以拖动,数值默认隐藏。这样,演示为预测和解释留下了空间:一周会走多远?是否超过三段直径?换一个大小不同的圆,关系又会怎样?
  第二个环节是让圆内接正多边形的边数逐步增加。从正六边形到正十二边形,再到更多边数,学生可观察多边形与圆之间的差异,并比较多边形周长与圆直径的比值,这一环节着重呈现“越来越接近”的过程。
  制作时,我特别保留了两个提示:演示中的数值来自数学模型,不是学生的实测数据;屏幕上看起来重合,不等于数学上完全相等。这些说明有助于教师把握讲解边界,也使资源审核有了明确依据。
   三、让动画与测量和表达共同支持理解
  课堂实施“实物测量—预测比较—动态观察—解释整理”的顺序。学生先用实物测量圆的周长、直径,再比较比值。面对测量结果差异,教师引导学生思考工具精度、操作方法等影响,保留真实数据,不把记录统一改成预设答案。
  进入滚动演示后,教师先不展示计算结果,让学生预测终点,再通过暂停和继续播放检查判断。改变圆的直径后,继续比较一周距离与直径的关系。动画把原本不易持续追踪的运动过程呈现出来,便于学生反复观察。
  多边形演示把注意力引向近似过程。边数增加时,教师引导学生观察哪里发生变化,并追问:看起来越来越接近,是否就能说完全相等?随后再揭示相关数值,使视觉感受与数量比较相互补充。
  根据课堂观察,学生参与度较高,动画能帮助学生理解相关内容。但对学习效果的判断不能止于课堂是否热闹,还要看学生能否解释圆周率的含义,能否区分圆周率与常用近似值,以及能否说明公式中各量的关系。
  概念整理时,我把观察活动与数学表达衔接起来:圆周率表示圆的周长与直径的比值,由此整理出C=πd,再结合d=2r得到C=2πr。测量和动画为理解提供支持,但不把有限次观察表述为对所有圆的严格证明。
  四、从资源生成走向教师的持续判断
  这次尝试让我感到,AI辅助教研的价值,在于教师能否把其提供的内容转化为经审查、可在课堂使用的资源。教案审阅帮助发现疑点,动画制作使抽象关系更便于观察,而课堂中的追问、等待和反馈,则决定学生能否形成自己的解释。
  同时,动画也有局限。理想模型中的数据与真实测量存在差异,精美画面可能掩盖学生尚未理解的问题。因此,教师仍需保留动手测量、独立作答和口头解释环节,并根据学生表现调整资源使用方式。
  此次观察支持了这套方案的课堂可用性,但不足以判断AI或动画各自带来的独立效果。后续教学中,我将继续保存学生测量记录、概念解释和典型错误,比较不同教学调整后的表现,让教学反思有更具体的依据。对数学史融入教学而言,技术提供了新的资源制作方式,教师仍须守住史料准确、数学严谨和符合学生特点这几项基本要求。