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《AI赋能的小学数学教学实践研究》申报评审书
发布时间:2025-06-17   点击:   来源:原创   录入者:陈延露

附件2

 

 

武进区教育科学“十四五”规划

2025年度课题申报评审书

 

 

 

 

 

 

 

 

课题名称:   AI赋能的小学数学教学实践研究

研究方向:              数学            

课题主持人:     陈延露  蔡忆茹     

所在单位 常州市武进区马杭中心小学   

申报日期     2025年6月       

 

 

 

 

常州市武进区学校和教师发展中心

二O年一月

填报说明

 

1.“研究方向”栏按“课题指南”中“选题与领域”的分类填写,如选题隶属于“教育综合改革研究”,则研究方向栏填写“2”,如选题隶属于“课程与教学研究”,则研究方向栏填写“5”,其它类别课题以此类推。申报自选课题者,研究方向栏填写“自选课题”。“课题主持人”不得超过两人。

2.《申报评审书》栏目二“课题研究设计与论证”总字数不宜超过5000字,各栏目空间填写时可根据实际需要调节。《申报评审书》“三、四”两栏需保持在同一页面内。

3.《申报评审书》一律用A4纸单面打印或复印,一式两份,左侧装订成册。

 

 

 

 

 

 


一、课题研究人员基本信息

课题主持人基本情况(不超过2人)


 名(1)

陈延露

 

出生

年月

1995 8 


行政职务


专业技

术职称

中小学二级

研究专长

数学


最后学历

本科

最后学位

学士


工作单位

常州市武进区马杭中心小学

手机(必填)

 

15061882953


E-mail(必填)

 

15061882953@163.com


 

(2)

蔡忆茹

 

出生

年月

199610 


行政职务


专业技

术职称

中小学二级

研究专长

数学


最后学历

本科

最后学位

学士


工作单位

常州市武进区马杭中心小学

手机(必填)

  

13815063958


E-mail(必填)

 

763668628@qq.com


课题组成员基本情况(限填10人,不含主持人)


 

专业技术职称

研究专长

在课题组中的分工

蒋华

常州市武进区马杭中心小学

中小学高级

课堂教学

具体研究、资料收集

白舜华

常州市武进区马杭中心小学

中小学高级

课堂教学

具体研究、资料收集

虞丽华

常州市武进区马杭中心小学

中小学二级

课堂教学

具体研究、资料收集

殷悦

常州市武进区马杭中心小学

中小学二级

课堂教学

具体研究、资料收集

崔妍

常州市武进区马杭中心小学

中小学二级

课堂教学

具体研究、资料收集

王会

常州市武进区马杭中心小学

中小学一级

课堂教学

具体研究、资料收集

姜如一一

常州市武进区马杭中心小学

中小学二级

课堂教学

具体研究、资料收集

徐超

常州市武进区马杭中心小学

中小学二级

课堂教学

具体研究、资料收集

贾婷艳

常州市武进区马杭中心小学

中小学二级

课堂教学

具体研究、资料收集






课题主持人“十五”以来教育科研情况


课题名称

立项部门

立项时间

任务分工

完成情况
































作(限填10篇)

论文或著作名称

发表刊物或出版单位

发表或出版时间















































二、课题研究设计与论证

(一)课题的核心概念及其界定

    AI技术:即人工智能技术,是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。它涵盖机器学习、计算机视觉、自然语言处理等多个领域,能够让计算机实现诸如图像识别、语言交互、智能决策等类似人类智能的功能。如“deepseek”、“豆包”、“DALL-E”、“纳米盒子”等APP已成为当前最为常用的学习、工作辅助平台。

AI赋能的小学数学教学:是指将 AI 技术深度融入小学数学教学的各个环节,包括课程设计、课堂教学、作业布置与批改、学习评价等。借助 AI 技术的个性化学习分析功能,教师可以精准了解每个学生的学习状况,为学生量身定制个性化的学习路径和教学内容;利用智能教学工具,如虚拟数学实验、智能辅导系统等丰富教学形式,激发学生学习兴趣,提升学习效果,进而推动小学数学教学模式的创新与变革。

(二)国内外同一研究领域现状与研究的价值

    1.关于“AI赋能的小学数学教学”的研究现状

国外在 AI 与教育融合方面起步较早,成果丰硕。美国卡内基学习公司开发的智能辅导系统,能依据学生的答题情况和学习进度,提供个性化的辅导内容,帮助学生弥补知识漏洞,提高学习成绩。该系统在多所学校长期应用,通过大量实践数据验证了其在提升学生学习效果方面的有效性。英国利用 AI 技术分析教育大数据,为学校和教师提供决策支持,如优化教学资源配置、调整教学计划等。但在应用过程中,也面临技术成本高昂、数据隐私保护难度大等问题。例如,部分学校因无法承担高额的技术使用费用,难以推广先进的 AI 教育产品;数据泄露事件时有发生,引发社会对学生数据安全的担忧。

国内对 AI 技术在教育领域的应用研究近年来发展迅猛。许多高校和科研机构积极开展相关研究,部分学校引入智能教学设备辅助教学。在小学数学教学中,一些学校使用智能学习平板,为学生提供丰富的学习资源和个性化学习方案。然而,目前仍处于探索阶段,存在诸多问题。一方面,应用范围不够广泛,部分偏远地区学校因缺乏技术设备和专业教师,无法开展基于 AI 技术的教学实践;另一方面,应用深度不足,多数教师仅将 AI 技术作为简单的教学辅助工具,未能充分挖掘其在创新教学模式、提升教学质量方面的潜力。而且,现有的研究多数侧重于技术的应用效果,对教学模式、教学策略的系统研究较少,缺乏具有系统性和可操作性的研究成果。

2. 研究价值

(1)理论价值层面,本研究有助于填补 AI 技术在小学数学教学领域理论研究的部分空白。深入探索两者融合的内在规律,分析 AI 技术对小学数学教学目标、教学内容、教学方法以及教学评价等方面的影响机制,构建一套完善的理论框架,为后续相关研究提供坚实的理论基础,推动教育技术学与数学教育学的交叉学科发展。

(2)实践价值方面,通过本研究,为小学数学教师提供切实可行的 AI 技术应用策略和方法。帮助教师更好地利用 AI 技术设计教学活动、组织课堂教学、评价学生学习,提高教学效率和质量。对于学生而言,能够激发学习兴趣,培养创新思维和实践能力。借助 AI 技术的个性化学习功能,满足不同学生的学习需求,促进学生全面发展。从教育公平角度出发,推动 AI 技术在不同地区学校的应用,使优质的数学教育资源能够更广泛地覆盖,缩小城乡、区域之间的教育差距,让每个学生都能享受到公平而有质量的数学教育。同时,为学校教育信息化建设提供实践经验,促进学校教育教学模式的创新与变革,提升学校整体教育水平。

(三)研究目标

(1)研究与探索出基于AI技术的小学数学教学的策略和途径。

(2)实现对学生数学学习过程的精准分析和个性化指导,提高学生的数学学习效果,提升学生的数学思维能力、问题解决能力和创新能力。

(3)提升小学数学教师运用 AI 技术的能力和信息化教学水平,促进教师专业发展,培养一批具有创新意识和实践能力的数学教师队伍。

 

(四)研究内容(或子课题设计)

     (1)对“AI技术”、AI赋能的小学数学教学”等概念的哲学思考

梳理 “AI 技术”与“基于 AI 技术的小学数学教学” 等概念及其内在联系,明确 AI 技术作为教学手段对小学数学教学目标、内容、方法等方面的重塑作用。基于这些关系,确立本课题的课程哲学,为后续的课程体系构建、教学实践以及评价体系设计提供理论基石。

(2)对AI赋能的小学数学教学的调查研究

结合当前 AI 技术的发展趋势以及教育领域的变革需求,对基于 AI 技术的小学数学教学的未来发展进行预测。研究新技术、新应用在教学中的潜在应用场景和可能带来的教学变革,为学校、教师和教育管理部门提供前瞻性的参考,以便提前做好应对准备,把握发展机遇。

(3)AI赋能的小学数学教学资源的开发研究

“deepseek”、“豆包”、“DALL-E”、“纳米盒子”等常用AI软件进行学习、研究和运用,利用 AI 技术开发多样化的数学教学资源,如智能课件、动画视频、虚拟实验等,丰富教学内容呈现形式。

建立AI赋能的小学数学教学资源库,将各类资源进行系统整合,构建层次分明、逻辑清晰的资源体系,提高资源的利用效率。

(4)AI赋能的小学数学教学教学模式的研究

构建 “AI 辅助情境导入 - 学生自主探究学习 - 教师引导深化拓展 - AI 智能评价反馈” 的课堂教学模式,根据学生的学习能力、兴趣爱好和学习进度,为学生提供定制化的学习路径和教学内容。研究 AI 技术在数学课堂互动中的应用,如利用智能教学平台实现师生互动、生生互动,提高课堂教学的参与度和效率。同时,结合生活实际,开展基于 AI 技术的数学实践项目,让学生在解决实际问题的过程中提高数学应用能力。

(5)AI赋能的小学数学教学的评价研究

构建涵盖学生学习过程、学习成果以及教师教学过程的多元评价指标体系。综合运用多种评价方法,实现定性评价与定量评价相结合。利用 AI 技术的数据分析功能,对学生的学习行为数据、学习成果数据进行定量分析,将评价结果作为学校教学管理和决策的重要依据,为学校的教育教学改革提供数据支持。

(五)研究方法

(1)文献研究法:查阅国内外相关文献资料,了解 AI 技术在教育领域尤其是小学数学教学中的应用现状和发展趋势,为本课题研究提供理论基础和研究思路。

(2)调查研究法:通过问卷调查、访谈等方式,对小学数学教师和学生进行调查,了解他们对 AI 技术在小学数学教学应用中的态度、需求和建议,为课题研究提供现实依据。

(3)行动研究法:在小学数学教学实践中,不断探索和尝试基于 AI 技术的教学方法和策略,通过实践、反思、调整、再实践的循环过程,优化教学方案,提高教学质量。

(六)实施步骤

(1)第一阶段:准备、申报阶段(2025.3——2025.6)

成立课题组,明确课题组成员分工。

开展文献研究,收集国内外关于 AI 技术在小学数学教学中应用的相关文献资料,进行整理和分析,撰写文献综述。

制定课题研究方案,设计调查问卷和访谈提纲,为后续研究做好准备。

(2)第二阶段:课题实施阶段(2025.7——2027.9)

运用问卷调查、访谈等方法,对小学数学教师和学生进行调查,了解他们对 AI 技术在小学数学教学应用中的认知水平、需求和期望。

对调查数据进行统计分析,总结当前 AI 技术在小学数学教学应用中存在的问题和不足,为后续研究提供依据。

按照研究方案,开展基于 AI 技术的小学数学教学资源开发、教学模式创新、学习评价体系构建以及教师能力提升的实践研究。

定期组织课题研讨活动,交流研究进展和经验,及时调整研究策略。

收集和整理研究过程中的相关数据和资料,包括教学案例、学生学习成果、教师教学反思等。

(3)第三阶段:总结阶段(2027.9——2027.12)

对研究数据和资料进行全面分析和总结,提炼基于 AI 技术的小学数学教学的实践经验和成果。撰写课题研究报告,形成研究成果。

组织课题成果的推广和应用,为区域内小学数学教学改革提供参考。

(七)主要观点与可能的创新之处

1.主要观点

AI 技术为小学数学教学带来了新的机遇和变革,通过与教学的深度融合,可以实现教学内容的个性化定制、教学过程的精准指导和学习评价的全面客观,从而有效提升教学质量和学生学习效果。

基于 AI 技术的小学数学教学需要构建全新的教学体系,包括教学资源开发、教学模式创新、学习评价体系构建以及教师能力提升等方面,各环节相互关联、相互促进,共同推动教学改革。

教师是实现 AI 技术在小学数学教学中有效应用的关键因素,提升教师运用 AI 技术的能力和信息化教学水平,是保障研究成果顺利实施和推广的重要前提。

2.可能的创新之处

研究视角创新:本研究将 AI 技术与小学数学教学紧密结合,从教学资源开发、教学模式创新、学习评价体系构建以及教师能力提升等多个维度进行综合研究,突破了以往单一视角的研究局限,为 AI 技术在小学数学教学中的应用提供了更为全面、系统的研究视角。

教学模式创新:探索构建基于 AI 技术的个性化、互动式小学数学教学模式,充分发挥 AI 技术的优势,根据学生的个体差异为学生提供定制化的学习路径和教学内容,实现真正意义上的因材施教。同时,利用 AI 技术促进课堂互动,提高学生的参与度和学习积极性,这在传统小学数学教学模式中是难以实现的。

评价体系创新:构建基于 AI 技术的小学数学学习评价体系,利用 AI 技术实现对学生学习过程的全方位监测和数据分析,不仅关注学生的学习结果,更注重学习过程中的表现和发展,使评价更加全面、客观、精准,为教学改进和学生发展提供有力支持。这种创新的评价体系能够及时反馈学生的学习状况,为教师调整教学策略提供科学依据。

(八)预期研究成果


成果名称

成果形式

完成时间

责任人

阶段成果(限5项)

阶段研究报告

研究报告

2026年12月

陈延露

AI赋能的小学数学教学案例集

案例集

2026年12月

课题组成员

教师关于AI技术在小学数学教学中应用的论文

论文集

2026年12月

课题组成员

AI赋能的小学数学教学资源库

资源库

2026年12月

课题组成员

研究报告

研究报告

2026年12月

蔡忆茹

最终成果(限3项)

研究报告

研究报告

2027年12月

陈延露

教师相关论文

论文集

2027年12月

课题组成员

学生创作作品集、成长记录袋

作品集

2027年12月

课题组成员

(九)课题研究的可行性分析(包括:①主持人、核心成员的学术或学科背景、研究经历、研究能力、研究成果;②研究基础,包括围绕本课题所开展的文献搜集、先期调研和已有相关成果等;③完成研究任务的保障条件,包括研究资料的获得、研究经费的筹措、研究时间的保障等。)

1.本课题主持人和成员包括学校领导、课程管理负责人和教科研骨干教师,具有较强的管理、科研能力,熟悉小学数学教学的现状和需求。还将聘请信息技术教学专家为技术专家,提供技术指导。

2.课题组成员已经广泛收集了国内外关于 AI 技术在小学数学教学中应用的相关文献资料,对该领域的研究现状和发展趋势有了较为全面的了解,为课题研究提供了丰富的理论支撑。

3.课题组成员在以往的研究中撰写了多篇与小学数学教学、教育信息化相关的论文,其中一些论文涉及到 AI 技术在教育领域的应用思考,为课题研究奠定了一定的理论基础。

4.学校图书馆拥有丰富的教育类图书和期刊资源,同时课题组成员可以通过网络数据库获取国内外最新的研究文献资料。此外,还可以通过参加学术会议、与其他学校和研究机构交流等方式获取相关研究资料。

5.研究经费的筹措:学校高度重视教育科研工作,将为本课题研究提供充足的经费支持。

 

 

 

 

 

 

 

 

三、课题主持人所在单位意见

本单位完全了解有关“十五”规划课题管理的精神,保证课题主持人所填写的《申报评审书》内容属实,课题主持人和参与研究者的政治素质、业务能力适合承担本课题研究工作。同意申报。

在该课题研究周期内,本单位愿意为该项研究提供研究便利,如课题获准立项,本单位愿意根据课题研究所涉研究任务,提供适量的研究经费。

 

 

公   章

年   月   日

四、学校和教师发展中心意见

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

公  章

 

                                                       年   月   日

 

 


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