摘要：现代化的小学数学教学倡导教师积极落实跨学科主题教学，培养学生的跨学科学习能力以及综合运用所学知识解决实际问题的能力。人工智能为跨学科主题学习注入了新的活力。基于此，文章以“扇形统计图：我们的饮食健康”跨学科主题学习为例，对人工智能赋能小学数学跨学科主题学习的有效实践展开了研究，旨在为广大教师提供参考，进而提升小学数学教学的有效性。

　　关键词：小学数学；人工智能；跨学科主题学习；扇形统计图

　　随着社会的发展，教师应积极探索全新的教学模式，为学生打造有趣、高效的课堂。小学数学跨学科主题学习能帮助学生突破思维局限，实现综合发展。因此，教师应利用人工智能技术优化跨学科主题教学过程，提升学生的学习效果。

　　一、紧跟课标，确定跨学科学习目标

　　跨学科主题学习强调学生的自主参与、自主探索[1]。基于此，教师应以学生的素养发展为导向设定合理的学习目标，为教师教学以及学生学习提供指导。

　　以“扇形统计图：我们的饮食健康”为例。对于该单元的跨学科主题学习，学生要认识和理解扇形统计图，能够借助扇形统计图进行数据分析，解决实际问题。饮食健康属于科学范畴，这就为数学与科学的跨学科主题教学提供了契机。基于此，教师可确定如下学习目标：（1）（知识点）认识扇形统计图，了解扇形统计图的特点与作用；从科学角度认识饮食健康的重要性；（2）（技能点）读懂扇形统计图，看图解决简单的实际问题，同时根据个人身体情况和营养学知识进行合理的饮食搭配；（3）（体验点）理解并掌握不同统计图之间的联系和区别，培育数据分析观念，同时向其他人普及营养健康知识，为家人制订营养饮食的搭配方法。

　　二、围绕学情，人工智能赋能跨学科学习

　　（一）情境导入，激发学生学习兴趣

　　在跨学科主题学习中，创设有效的情境能够吸引学生的注意力，促使学生积极参与课堂学习[2]。为此，教师可以在人工智能技术的辅助下，围绕教学内容的特点和学情设定跨学科主题学习情境。

　　例如，在“扇形统计图：我们的饮食健康”跨学科主题学习中，教师可结合学生的生活经验创设话题情境：“随着生活水平的提升，人们意识到，饮食不仅要吃饱，还要吃好，吃出健康、吃到营养。对此，中国营养学会推出了‘中国居民平衡膳食宝塔（2022）’（如图1），为人们的饮食健康提供了科学参考。”教师可指导学生对图1中的食物进行观察，思考不同的食物对人类健康的不同作用。在学生观察思考后，教师可引导学生借助生成式人工智能（如DeepSeek），学习营养学知识。随后，教师给出教材中笑笑一家在一天中各类食物的摄入量，学生将相关信息输入DeepSeek，分析笑笑一家的饮食习惯是否科学。

　　通过这样的情境导入，教师以学生熟悉的话题启发学生思考，同时借助人工智能系统引导学生学习科学知识，能够激发学生的学习兴趣，拓宽学生的学习视野，提升课堂教学效果。

　　（二）智能互动，增强学生学习体验

　　在传统的小学数学教学中，师生之间的互动局限于单一的问答交流，导致学生参与课堂互动的积极性不高，甚至存在胆怯、畏惧的心理。在人工智能辅助下的跨学科主题学习活动中，教师可以借助人工智能强大的互动功能，为学生学习提供个性化的支持，增强学生的学习体验，促进教学效果的提升[3]。

　　例如，在“扇形统计图：我们的饮食健康”跨学科主题学习中，教师可以指导学生开展以人工智能技术为辅助的探究活动。

　　在探究活动一中，教师利用人工智能生成了一张表明笑笑一家的家庭饮食中各类食物摄入量占比的表格（见表1）。基于表格，教师可以启发学生思考其中百分数的意思。生1：“1.3%表示油脂类摄入量约占总摄入量的1.3%。”生2：“11.8%表示奶类和豆类摄入量约占总摄入量的11.8%。”基于学生的回答，教师可以利用人工智能进行验证，以增强学生的学习自信，培养学生的数感。

　　在探究活动二中，教师指导学生将表1中所有的百分数加起来。在得到100%的结果以后，教师提出问题：“100%是什么意思？与其他的百分数之间有什么关系？”教师鼓励学生展开讨论，得出“100%指的是所有食物的摄入量，表示单位1。其他百分数代表了该食物摄入量在单位1中的占比。”根据学生得出的结论，教师可以借助人工智能进行验证。验证的过程能够让学生的学习成果得到即时反馈，从而营造良好的课堂互动氛围。

　　在探究活动三中，教师提出问题“表1中的数据表明了笑笑一家在一天中每一类食物的摄入量，你能用统计图的方式将各类食物摄入量所占比重清晰地表示出来吗？”。为了解决这个问题，教师指导学生借助人工智能回顾以往学习的条形统计图、折线统计图等，并思考这些统计图的特点和应用场景，强化学生对统计学知识的理解。之后，学生可以借助人工智能生成扇形统计图（如图2）。对此，教师引导学生思考：（1）图中一共包括几个板块？（2）每个板块的形状是怎样的？分别代表什么意义？（3）所有的板块加起来是什么形状？代表什么意义？基于这些问题，学生可以展开讨论，得出“图中一共包括5个板块，每个板块都是扇形，黄色的扇形代表蔬菜和水果类摄入量所占百分比，为23.7%，深蓝色的扇形代表鱼禽肉蛋类摄入量所占百分比，为15.8%……所有的板块加起来是一个圆形，代表了笑笑一家一天内食物的总摄入量”的结论。这样，教师就引导学生理解了扇形统计图的结构组成和每部分的代表意义。

　　在以上教学过程中，人工智能成了学生学习的助手，为学生提供了必需的学习资源，其与传统的PPT展示教学相比更具动态性，可以激发学生的学习积极性，促进学生的思维进阶。

　　（三）拓展应用，强化学生实践能力

　　在人工智能的辅助下，教师不仅可以实施高效有趣的教学，还能针对教学内容展开拓展延伸，培养学生的思维能力和创造力，强化学生的实践能力，促进学生数学学科核心素养的发展[4]。

　　例如，在“扇形统计图：我们的饮食健康”跨学科主题学习中，基于学生对统计图的观察与探究，教师可以借助人工智能引导学生学习扇形统计图的绘制方法：（1）学生输入指令“怎样绘制扇形统计图？”,人工智能给出操作步骤；（2）教师给出一组关于家庭一日食物摄入量的数据，引导学生先制作统计表，再按步骤绘制扇形统计图。

　　教师给出的数据为：油脂类摄入量占比为22.8%，奶类和豆类15.5%，鱼、禽、肉、蛋类摄入量占比为40.1%，蔬菜和水果类摄入量占比为1.5%，谷类摄入量占比为20.1%。对此，学生制作的统计表与统计图如下（见表2，如图3）。

　　根据学生绘制的统计图，教师可以提出问题“观察统计图，说一说这家人一日的饮食安排存在什么问题，你可以为他们提出哪些意见？”。学生参考“中国居民平衡膳食宝塔”，经过讨论得出“这家人一日饮食中油脂类以及鱼、禽、肉、蛋类摄入量过大，而蔬菜和水果类、谷类摄入量较少，可见他们平时更喜欢吃油腻和高蛋白的食物。今后，他们应该调整饮食构成，多吃水果蔬菜和谷类，少吃油脂类食物”。针对学生提出的意见，教师可以引导学生将统计图输入人工智能系统，由系统对数据进行评价，以验证学生的观点。

　　在以上教学过程中，人工智能系统作为辅助工具，极大地激发了学生的学习兴趣，实现了数学与科学学科的有机结合，培养了学生的跨学科学习能力。

　　三、智能评价，反馈真实学情

　　在人工智能技术的支持下，在小学数学跨学科主题学习中，教师可以对学生的学习兴趣、学习成绩、学习能力的变化进行监测，从而反馈真实的学情和教学质量[5]。

　　例如，在“扇形统计图：我们的饮食健康”跨学科主题学习中，教师可以借助人工智能教学平台，联系之前的跨学科主题学习，采集学生的学习数据，如课堂发言积极性、思维发展程度、课堂练习正答率等，形成学情画像，以此作出教学质量诊断（如图4）。

　　通过人工智能系统对多次跨学科主题学习的分析结果，教师可直观地掌握学生在学习中的发展情况，据此改进之后的教学策略。同时，教师也可将学情诊断结果反馈给学生，让学生明确自己的优势和不足，从而进行自我调适，提升自己的综合能力。

　　四、结束语

　　综上所述，在小学数学跨学科主题学习中，人工智能具有非常突出的实践价值。借助智能化、个性化的学习资源和方法支持，教师可以帮助学生在跨学科主题学习中更好地理解和掌握知识，从而发展数学学科核心素养。在未来，教师应强化自身的专业素养，积极探索有利于学生学习和发展的人工智能应用方法，促进数学课堂信息化转型，推动数学教学高质量发展。

参考文献

　　[1]温秀欢.TPACK视域下小学数学教师跨学科主题教学能力培养研究[J].数学学习与研究,2024(33):26-29.

　　[2]杜华,朱宣彦,杨路遥,等.智能技术助力跨学科教育:内在逻辑和创新实践[J].中国教育信息化,2024,30(7):119-128.

　　[3]张金枝.深度学习视域下小学数学跨学科知识整合教学研究[D].成都:四川师范大学,2024.

　　[4]巩雪,靳玉.小学人工智能校本课程跨学科融合的设计与实践:以《盲人无碍有声自动门》为例[J].三角洲,2024(14):191-193.

　　[5]谢美霞.信息技术赋能小学数学跨学科主题学习的实践[J].数学大世界,2023(8):83-85.