一位数学老师与AI助教的40分钟

在数字化时代背景下，人工智能技术正成为推动基础教育高质量发展的新动能。目前，机器人助教已经越来越多地出现在北京中小学的课堂上。

在北京小学翡翠城分校一节数学课上，教师和机器人小娜一起为学生带来“找规律”一课。依托机器人提供的丰富的学习资源，师生和机器人小娜体验了不同以往的40分钟数学课。

人工智能的出现，为教师授课带来了挑战，也提供了机遇。只有明确了人工智能时代的师生关系如何，才能更好地阐释“教师何为”与“学生何为”。

在北京小学翡翠城分校，机器人助教——小娜老师，既是学生的AI学伴，也是另一位“贴身”老师，它能随时为学生们答疑解惑。在“找规律”这节数学课上，我从课前、课中、课后三部分依托机器人丰富的学习资源进行教学设计，共同完成了我与它的40分钟。

资源分享 人机互动

初次见到机器人小娜，我感到既新鲜又迷茫。因此，我利用课余时间与它交流对话，分享一些自己课堂上的收获与感受。慢慢地，它也“摸透”了我的脾气，了解了我在教学中遇到的一些困惑，我们的关系逐步由陌生走向了熟悉。对于学生而言，我会留出更多的时间让他们与小娜老师交流互动，相互熟悉。

学习伊始，我设计了两个小的教学环节：一是展现机器人小娜的多才多艺，通过语言及肢体动作，为学生唱歌、跳舞，实现初步的人机互动；二是借助机器人丰富的信息资源，搜索与本节课“找规律”有关的数学故事，播放学习视频，调动学生学习兴趣的同时，也为学习本课埋下了伏笔。

课中，当学生从无序的图形中提炼出数字，发现规律后，小娜老师又提出了新的问题，引导学生自主探究。

人机互动阶段，学生在探究规则图形时，可借助小娜老师的智能画板“摆一摆”，还可以把自己的想法向小娜老师汇报，通过智能画板呈现出来，实现了人机互动，经验分享。

在数学文化的学习中，机器人小娜发挥了其知识渊博的优势。当遇到华罗庚老先生提出的“数缺形时少直觉，形少数时难入微”思想时，我借助机器人为学生详细解答。

完全开放的AI学伴

本课即将结束，我给了机器人完全开放的权限，使其与学生交流互动。

有同学直接挑战小娜老师的运算能力，问道：“小娜老师，1﹢2﹢3﹢4……﹢100等于多少？”

“这个问题只需要首尾相加，1﹢100等于101,2﹢99等于101，依次类推，一共有50个101，那就是 5050，我算对了吗？”

还有同学问：“这节课学习的找规律，在生活当中还有更多的应用吗？”

“有啊！比如在建筑设计、艺术审美、生物健康、学科学习中……”

小娜老师不仅能够解答学生的疑问，还能启发学生的思维，通过一问一答，互动交流，既发挥了机器人AI学伴的功能，又激发学习兴趣，体会数学的应用价值。

人机协同 掌握好“度”

本节课上，学生经历了探索规律的过程，形成了初步的模型意识和应用意识。其亮点在于合理利用现代化信息技术，借助AI学伴，教师设计生动的教学活动，促进数学教学方式的变革。

课堂上，我们只展现了机器人与学生人机互动、答疑解惑的一部分功能，而在语文课、英语课以及科学等其他一些科任课中，学校教师们也在尝试、发掘其更加强大、实用的功能，比如教学评价、分层作业等。通过本节课的教学，我也有几点思考：

人机协同，掌握好“度”。使用人工智能，对于人类来说，最大的“陷阱”在于认知外包。教学过程中我们使人工智能协同人脑，但是绝不能阻断学生的求知、探索、创造思维，教师应通过精心的教学设计，筛选对教学有用的技术，使学生们能够完全成为学习的主体，实现思维一步步深化发展。

教师需关注学生数字化素养的提升。在数字化飞速发展的环境下，学生们能够借助多种智能体进行对未知事物的探究与学习。我们应提醒学生，要学会用自己的大脑去独立思考，去甄别信息，从而不断提高自己的数字化素养。

教育需要紧跟时代步伐，未来这样的“40分钟”还会有很多。以数字化赋能的教育新样态激发了学生的内驱力，也丰富了课堂样态。未来，我们还会继续探索。

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策划：赵翩翩

文：李月（北京小学翡翠城分校）

编辑：韩冲

校对：姜思瑶

审核：张秋颖

终审：冉阳 常悦

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