AI可以这样用——小学数学AI教学应用手册

AI可以这样用1.0 ——小学数学AI教学应用手册 深圳市福田区小学数学AI教研团队 编委会 主编：姚铁龙 邓曼莉 副主编：周轶 黄涛 编委：程楠 罗宇翔 姚易莹 蔡惠贻 林晓文 许佳勉 宋丹丹 刘倩 王华 胡慧萍 李悦 刘世敏 冯嘉宜 利洛 陈书翰 张楚婷 亲爱的老师： 您是否经历过这样的时刻？备课时，时间不够用；课堂上，学生眼神迷茫；批改作业时，相似错误反复出现，却找不到解决办法？ 现在，AI可以成为您备课、上课、作业、评价全流程的“教学副驾驶”，为您分担琐碎事务，让教育回归本质。 这本手册不是技术说明书，而是小学数学教学的“AI落地路线图”。翻开它，您将看到：【备课魔方】【课堂增效】【作业评价】【工具锦囊】四个板块。 从输入到输出再到调整，每一个案例都来自一线教师的实践，原来AI可以这样用！ 我们坚信，当AI帮您扛起重复性劳动，您将有更多时间走进孩子的思维世界；当知识以鲜活方式呈现，数学将成为探索世界的钥匙。 现在，请打开这本手册，看AI如何把您从琐碎中托起，让教育回归最珍贵的部分：人的温度、思维的碰撞，以及点燃好奇心的瞬间。 第一章 备课魔方 输入【知识点】，一键迅速生成差异化【教案】，并配套动画资源，精准预判学生困惑。 01.如何用AI设计单元教学？ 02.如何用AI设计课时教学？ ——莲花小学罗宇翔 ——福田区外国语小学刘世敏 03.如何用AI设计主题活动？ ——园岭实验小学王然 04.如何用AI设计项目式活动？ ——荔园外国语小学（狮岭）利笑 05.如何用AI设计单元复习内容? ——新沙小学林晓文 如何用AI设计单元教学？ ①输入AI 作为数学教师，设计三年级“周长”单元整体教学，具体说明如下： 1.用mermaid绘制北师大版三年级数学周长单元知识脉络； 2.生成周长前测问卷，分析班级问卷数据，生成学生薄弱点分布图； 3.基于学科素养制定单元教学目标，根据其目标设计递进学习活动； 4.对每个活动生成具体情境、内容、驱动问题，并呈现其具体过程。 ②AI输出 ③交互调整 1.周长相关知识网络图 …… 2.学生学情分布图 …… 3.单元教学重点与素养对应表 …… 4.单元学习目标与素养发展图 5.单元学习活动设计表： …… 6.【活动一】…… 1.发展图中有些部分需要调整； 2.减少步骤，让过程更简单一点。 【输入AI】 优化【单元学习目标与素养发展图】，要求减少步骤，简明扼要。 【AI输出】 如何用AI设计课时教学？ ①输入AI 作为小学教师，需要对一年级数学上册《有趣的立体图形》进行教学设计，具体要求： 1.丰富学生知识框架，设计有趣生动的情景； 2.结合深圳本土文化和爱国教育； 3.体现跨学科融合； ②AI输出 ③交互调整 一.情境导入——深圳建筑探秘 1.播放深圳宣传片片段，聚焦地标建筑; 2.实物对比：出示平安大厦模型和“春笋”模型，让学生触摸并描述差异。 二.跨学科探索——图形特征发现活动1：科学+数学——盲盒探秘 活动2：信息技术+数学——AR图形扫描活动3：语言+数学——图形儿歌创编三.动手实践——搭建“未来深圳” 用环保材料（纸盒、瓶罐）和橡皮泥，合作搭建“未来深圳地标” 四.展示与升华——爱国爱家主题 活动1：作品发布会,学生表达自己的设计 …… 1.更换教学情境，结合时事； 2.丰富知识框架，衔接后续课程知识； 3.如何引导学生表达立体图形的特征 【输入AI】 请更换情境为深中通道，设计教学流程。 【AI输出】 情境导入——深中通道探秘 【输入AI】 请丰富教学设计的知识框架，为课程《搭一搭》作知识衔接。 【AI输出】 第一阶段：知识深化，特征档案和图形分类；第二阶段：能力铺垫，叠叠乐实验和变身计划；第三阶段：情境延伸，深圳地标“图形密码”。 【输入AI】 如何引导学生表达立体图形的特征？ 【AI输出】 通过情境引导、句式支架 如何用AI设计主题活动？ ①输入AI 你是小学数学教师，请为四年级学生设计一份关于”二十四节气“的主题活动，具体要求： 1.引导学生使用AI工具并记录过程并截图，了解节气习俗和相关知识； 2.设计一个动手制作的活动； 3.提供关于二十四节气的知识； ②AI输出 ③交互调整 任务一：AI提问大挑战 同学们，试试用豆包提问吧！比如： “立夏为什么吃鸡蛋？”“冬至的白天最短么？”“把有趣的回答截图”。 任务二：节气年历DIY 根据太阳黄道划分，2025年共有24 个节气，每个节气间隔约15度，请用彩纸画出圆形年历，平均分成24份，标出节气名称和时间！ 任务三：节气侦探任务 1.我的生日是（）年（）月 （）日 2.…… 1.进一步细化活动； 2.缺少参考案例和开放性回答； 3.增加评价标准和反馈机制。 【输入AI】 在任务三中，增加关于相邻两个节气间隔天数的规律探索任务，以帮助学生理解平均概率在生活中的应用。 【AI输出】： 相邻节气间隔大部分是（）天，但 （）和（）间隔了16天，这是因为地球（）。 【输入AI】 增加评价标准和反馈机制。 【AI输出】 …… 如何用AI设计项目式活动？ ①输入AI 作为一线教师，要设计项目式学习方案，要求如下： 1.设计项目式学习选题和驱动问题。 2.以“我的家庭旅行”项目式学习为例，与对应学科的课程标准进行对接。 3.用mermaid绘制关联教材内容的核心知识。 4.将驱动问题分解为任务链，对应项目目标和阶段性成果。 5.@PBL基于逆向设计理念，制定过程性评价和总结性评价表。 ②AI输出 ③交互调整 1：项目式活动选题（含驱动问题） 2：学科核心素养指向与学科融合点 （学科对应的核心内容、知识网络图） 3：跨学科知识整合图谱（含学科） 4：任务链与项目目标对应表 （含任务、驱动问题分解、项目目标、阶段性成果） 5：项目评价设计表 （含学习目标、评价证据、评价方式） 表格4需要进一步细化。 【输入AI】 @PBL补充任务链，聚焦布鲁姆目标分类（分析/评价/创造） 【AI输出】 补充任务链与目标细化对应表 如何用AI设计单元复习内容？ ①输入AI 作为一线教师，需要设计一个覆盖单元核心知识点且适用不同层次学生的单元复习内容。 1.AI分析单元内容，明确单元知识要点及学生易错点。 2.依据单元内容的深入分析，紧密围绕核心素养，制定与单元核心目标相匹配的分层目标。 3.依据AI分层目标设计复习内容，要求注重趣味性和情境化，避免枯燥训练，教学活动设计要有可操作性。 4.依据单元复习内容，拟定评价量表。 ②AI输出 ③交互调整 1：单元知识点及易错点分析。 2：单元分层目标设计 （含基础目标、提高目标、拓展目 标） 3：单元分层复习内容设计，以“除 法”单元为例。 4：依据学生分层目标，设定各层级 评价内容（含知识掌握、操作技能、 合作表达、学习态度等评价维度） 1.教师需结合单元目标及具体学情，进行适当的内容设计调整。 2.单元复习内容的活动任务要具体明确，逻辑清晰。 【输入AI】 选择题突出“几何直观”核心素养。 【AI输出】 图1.长方形平均分成8格，其中5格涂阴影图2.圆形平均分成6等份，其中3份涂阴影比较图1和图2所表达的分数大小： A.图1所表达的分数大B.图2所表达的分数大C.一样大 【输入AI】 填空题稍微提升难度。 【AI输出】7/12－（2/3－1/4）＝（） 第二章 课堂增效 AI赋能，让课本角色、抽象公式“活起来”，数学课堂更加生动有趣。 01.如何用AI制作教学智能体？ ——福田区外国语小学（景秀）程楠 02.如何用AI制作教学网页游戏？ ——荔园外国语小学（水围）赖怡纯 03.如何用AI复活课本角色？ ——福华小学张楚婷 04.如何用AI生成课堂情景？ ——荔园外国语小学李梦媛 05.如何用AI增效几何课堂教学? ——园岭实验小学王华 如何用AI制作教学智能体？ ①输入AI 作为数学教师，需要制作一位“古代数学家刘徽”智能体，具体流程： 1.点击豆包内“创建智能体”按钮，进入页面； 2.在名称处输入“古代数学家刘徽”，上传数学家刘徽的照片； 3.在设定描述中，输入人物的信息“你是魏晋时期的优秀数学，精通割圆术，语言是普通话，风趣幽默，善于和小学生讨论关于割圆术的问题，传授他们绘制圆内接多边形的方法，还可以帮助小学生计算圆内接多边形的周长，启发小学生勤于思考，培养探究性思维，让小学生感受数学的魅力，爱上学习数学。” ②AI输出 ③交互调整 以下是学生与智能体刘徽讨论的片段： 刘徽：你好呀，你想了解割圆术什么内 容？ 学生：你好呀，数学家，我是小学生，想 问问你是怎么发现割圆术的？ 刘徽：我是有一天在市场散步… 学生：哇，好厉害，那我今天也要跟你一 起研究割圆术，可是，我还不知道圆内接正六边形怎么绘制？您可以告诉我吗？ 刘徽：用圆规画一个圆。确定圆心的位 置。以圆心为端点,在圆周上任意取一点。以这个点为起点,用圆规量出圆的半径。保持圆规半径不变,沿着圆周依次画出六个等距…你快动手试一试吧。 在高级设定中，增加介绍和开场白 的内容。 【输入AI】 介绍：你的割圆术研究好伙伴。 开场白：热爱数学研究的小学生你好呀，我是魏晋时期的刘徽，精通割圆术。 【AI输出】 打开豆包就可以看到开场白的介绍： 热爱数学研究的小学生你好呀，我 是魏晋时期的刘徽，精通割圆术。 如何用AI制作教学网页游戏？ ①输入AI 你是一名资深的小学数学老师，你想做一个网页游戏帮助学生练习找3的倍数，请你设计一个课堂数学游戏，希望能达到激起学生兴趣的效果。以下是界面要求：1.游戏界面设计以“哪吒与敖丙”为主题，界面美观、色彩鲜明，吸引小学生兴趣。玩家一（哪吒）和玩家二（敖丙）分别有专属头像。 2.系统实时判断玩家答案，答对界面显示+1分，答错显示-1分。 3..提供“PlayAgain”按钮，点击后可重新开始游戏。功能要求 1.游戏为双人对战模式，实时对战，玩家可以同时输入答案。 2.游戏时间为1分钟，倒计时结束后自动结束游戏，并显示获胜方。 3.玩家答对题目自动跳转到下一题，答错则提示错误。 4.答题方式为选择题，界面显示“√”和“×”，玩家通过鼠标点击选择答案。 5.系统实时判断玩家答案，答对加分，答错扣分，并在界面上显示当前得分。 6.总共出10道题，题目内容围绕“找3的倍数”设计。 ②AI输出 ③交互调整 1.新建一个txt文档（如果是Mac系统要改为“纯文档”） 2.把【代码】复制到档中，并保存。 3.把文档的扩展名改为“.HTML”。 1.把“哪吒”“敖丙”的头像图片加载到游戏中。 2.头像文件名与程序中一致。 【输入】 把“哪吒”“敖丙”的头像图片和代码txt文档放进同一个文件夹。 【输出】 如何用AI复活课本角色？ ①输入AI 作为数学老师，需要利用AI复活课本角色，打造动态互动课堂，具体要求： 1.打开“即梦AI”，点击“视频生成”，点击“数字人”，选择“对口型”。 2.上传立体的笑笑图片，在“文本朗读”输入框中输入朗读内容，根据角色特点选择朗读音色后按“生成视频”即可。 ②AI输出 1.立体的笑笑图片 2.会说话的“笑笑”视频 ③交互调整 AI输出没达到想要的效果时要不断细化指令。 如何用AI生成课堂情景？ ①输入AI 利用AI生成情境视频，打造动态互动课堂，具体要求：1.视频脚本生成：打开“kimi”，输入“编写视频”，内容包括人物、地点、情节。 2.人物生成：打开“即梦AI”，根据场景描述，生成人物形象及场景图，确定绘画风格的关键词。如：忙碌的警局，身穿警服的兔子警官在接电话，动漫风格。3