AI助力 让课堂更智慧——《平均数》教学案例及反思
【案例背景】
《平均数》是北师大版四年级下册第六单元《数据的表示和分析》其中一课，目的是让学生通过具体情境使学生理解平均数的意义和作用，会计算平均数，会利用平均数解决实际问题。同时让学生经历收集数据、整理数据、运用数据描述信息，作出合情推断的过程，使学生认识到数据的作用和统计对决策的作用。
根据教学目标，考虑到目前的信息技术手段、智能家居用品、互联网软件及技术已经非常发达及成熟，再结合学校的实际和学生的实际情况，在备课时，有意识地让小米AI音箱走进课堂，让小AI同学成为学生的学伴，老师的助手，同时利用IPAD、腾讯文档、苹果盒子，让学生运用新手段、新技术去收集数据、整理数据，体验科技的先进，让课堂更高效，使课堂更智慧。
【案例描述 】
教学片断1：创设悬疑情境，探讨新课内容
师：同学们，你们喜不喜欢交新朋友？（老师也喜欢新朋友，也喜欢新同学，今天老师还带了二位新朋友和四（4）班的小朋友一起来学习新的知识
师：“让我们来看第一位朋友（出示柯南图片）。”
学生齐喊：“柯南”
师：“没错，小侦探柯南最拿手的就是破案，但今天他碰到了一个难题，同学们能帮他出出主意吗”
老师播放用《Tiger Rhythm》音乐及快闪的形式制作的PPT短片，利用音乐节奏感强、容易让人紧张的特点创设紧张的“身高1.5米的小马被淹死在平均水深1.4米的小河里”的场景，吸引学生去思考，同时让学生感觉在一场音响效果极佳的电影院里。
师：为什么身高1.5米的小马会淹死在平均水深1.4米的小河里。
生：因为1.4米是平均水深
师：平均水深又是怎么一回事呢？等我们完成3个活动后，同学们肯定可以理解为什么小马会被淹死。
【创设以柯南破案的情境，加上快闪制造的紧张神秘的场景，不但可以激发了学生浓厚的学习兴趣，而且为课题的引入和新知的教学设置了悬疑，提高学生的求知解秘欲望。】
教学片断2：重新调整小组人数，在实践中感知“移多补少”。
（上课前故意将班级48人安排在人数不相等的8个组，每个组分别是7、5、5、9、2、5、6、9人。分座位时，学生觉得奇怪，但老师不告知原因，让学生带着疑问进入课堂）
师：“过二周学校要举办运动会，其中一项是班级拔河比赛。老师想先在班级里举办拔河比赛。如果按目前的8个小组分成8个队进行拔河比赛，大家认为合不合理？
学生们都不出声，转头在各小组里看来看去，数来数去，然后只有2个人的第五小组的学生小声地说：“不合理”
师：“为什么？”
生：“我们只有2个人，有些组有9个人，我们肯定没有他们的力气大”
（老师趁机出示PPT，让学生及观众更清楚地认识到各小组人数）
师：“那怎么办？”
生齐答：“重新安排人数”
师：“好，那同学们思考一下，怎样重新安排小组人数就会合理一些”
师：“我们先从人数最少的第5组开始，第5组的同学可以从其他组借人，该怎样借？”
（从第五小组开始，让各小组的学生在课堂上进行调整，将不相等的各小组人数变成相等人数的小组，让学生在活动中感知“移多补少”。）
师：“刚才我们把多的一组移到少的一组去，使得每个组的人数都一样，这种移动的方法，我们叫做‘移多补少’”
师：“我们通过‘移多补少’的方法，得到每个组都相同的一个数，那这个数我们就把它叫做平均数”（引出平均数概念）
师：“刚才活动过程中，1、4、8组的同学非常大方，将几位同学借给了其他的几个小组，现在8个小组每个组都是6个人了。在活动过程中，我们班的总人数变了没？如果现在老师要举办拔河选拔赛，公平了吗？第5小组满意了吗？”
生：“总数没变，现在公平了”
师：“刚才我们通过‘移多补少’的方法得到了一个平均数，实际上我们也可以通过计算来算出平均数，让我们再来看看原来各小组的人数，请同学们把你们的计算方法写在练习本上”
生：“可以用我们班总人数48除以8，平均数就是6”
师：“那48是怎样算出来的？”
生：“把各小组的人数加起来，7+5+5+9+2+5+6+9=48人。
师板书：总数÷份数 （个数）=平均数
师：“我们算出来了平均数，现在来观察一下这个平均数6，它比最大的9要怎样？比最小的2要……”
生齐回答：“比最大的9要小，比最小的2要大一些”
师：“没错，平均数比数据中最大的数要小，比最小的数要大，它表示的这组数据的平均水平，它肯定会在最大的数和最小的数之间”
【这一环节让学生通过解决现实生活中的不公平问题，让学生在活动实践中去感受、理解、总结“移多补少”，也因为对班级人数非常熟悉，很容易理解总数不变、小组数及每组的平均数，从而更易理解和掌握用计算的方法算出平均数。 】
教学片断3：利用小米AI音箱“小AI（爱）同学”随机报数，学生计算平均数
师：“现在请出我们的第二个朋友，他的名字叫小爱，他今天也来到了课堂上，让我们找一找，他在哪里？”（师出示小爱机器人图片）
师：“小爱同学，你在哪里？”
小爱答：“在，我在这里，我是小爱同学”
师：“小爱同学，你知道珠光小学四（4）班吗？”
小爱答：“我知道，四（4）班班主任是刘老师，数学是伍老师，我还知道，班长是李菁，毕梓妍和廖雨萱还获得过很多演讲比赛的奖项，刘泓瑞和朱宇航踢足球可厉害了”
学生听到与小爱的问答，均露出惊讶、兴奋的表情，尤其是被小爱同学点到名的四位同学，眼睛睁得大大的，恨不得想和小爱来个亲密接触。
师：“看来小爱对我们四（4）班了解得非常清楚，那我们今天就跟着小爱一起，来做一做练习。好不好”
生一齐整齐且大声地回答：“好！”
师：“小爱同学，那你能帮我报3个大于100的数吗？”(PPT演示要求，叫学生做好记录和计算的准备）
小爱答：“好的，请准备记录，它们是150、200、100”
（学生马上在练习上计算，师叫一学生回答，并在黑板上板书演示）。
师：“你是怎样得出这三个数的平均数？”
生1：“我是通过移多补少得到的，把200移50给100，然后200就剩下了150，100就变成了150，这样，三个数都是150，所以平均数就是150.”
师：“非常棒，还有其他方法得出平均数的吗”
生2：“我是算出来的，把150+200+100的加起来是450，再除以3，得数是150。”
师：“为什么要除以3”
生2：“总共有3个数字”
师：“同学们学得很快，我们再请小爱来帮一忙。”
师：“小爱同学，你能再帮我报5个100以内的数吗？”
小爱答：“好的，请准备记录，它们是50、70、30、80、70”
（学生马上在练习上计算，教师注意学生的计算过程，叫个别学生将作业拍照，利用苹果盒子同屏到大屏幕，师指着一同学同屏的结果让学生回答）
生：“我是用50+70+30+80+70的和除以6，得到60，60就是这些数的平均数。
师：“我们观察两组数据的平均数，它们分别在哪个范围？它们的总数又分别是多少？”
生：“第一个150在100和200之间，第二个60在30和80之间，总数分别是450和300”
师：“小爱帮我们学习了平均数的知识，认识了平均数的特点，我们该怎样对它啊？“
生齐喊：“小爱同学，谢谢你”
小爱答：“不客气，谁叫我是四（4）班的好朋友呢”
【提前设置好与小米AI音箱对话的问题，通过对小爱同学的介绍和问答，让学生感觉到这节课更加神秘，师“生”、生“生”的人机对话，提高学生的学习兴趣和探究的欲望，让课堂的学习气氛达到了高潮。而小米AI音箱的二次报数，既可以让学生从简单的数据计算中巩固“移多补少”及用计算的方法求平均数，又可以训练学生的听算能力。 】
教学片断4：收集学生的体重和身高数据，计算各小组的平均体重和平均身高
师：“我们现在来看第三个活动，拿起你们的IPAD，用IPAD扫一下屏幕中的二维码，扫码进去后，在表格里填写你自己的身高体重数据，数据只保留整数。同学们填写数据的时候，小爱同学也会给大家放松放松”
师：“小爱同学，来点轻音乐”
学生扫码填写，学生填写过程中，老师将页面切换到腾讯文档的页面，让大家可以清楚地看到学生收集数据的过程和协作完成表格的过程
学生收集完数据后，计算各小组的平均体重和平均身高。教师巡视，叫四至五个完成的同学，将自己的结果拍照，并利用苹果盒子一起同屏到大屏幕上。
师：“同学们，请将笔放下，我们现在来看一看大屏幕上几个同学所算的平均体重或平均身高。”
学生回答，然后叫各同学在小组内交流计算的过程和方法
师：“同学们，如果老师将第三组的这位男同学（胖）和第一组的这位女同学（瘦）交换位置，大家估一估这二组的平均体重会发生怎样的变化？
生：“第一组的平均体重会变多了，第三组的平均体重会变少了。”
师：“为什么”
生齐笑：“因为去第一组的男同学太胖了”
师：“在生活中，我们也经常可以碰到平均数，比如，中国女排的平均身高，中国男性的平均寿命，中国女性的平均寿命，当然，我们经常听到或碰到的就是，当每次考试考完后，老师就常说，XX班XX次的考试平均分是多少，你们知道平均分是怎样算出来的吗？”
生：“把每个人的分数加起来再除以总人数。”
师：“同学们非常棒，知道了什么叫平均数，也知道了平均数的算法，现在让我们一起来做几道题。”
【通过腾讯文档的协同工作功能，让学生学会使用目前先进、高效的技术与方法，去经历收集数据、整理数据、运用数据，进一步巩固平均数的计算方法，同时也进一步训练他们的协同、合作的能力，使活动更高效，课堂更智慧。这一活动的时间稍长，小AI同学播放的轻音乐又可舒缓学生的情绪 】
教学片断5：与小米AI音箱（小爱同学）一起回顾总结
师：“同学们，今天我们学习了平均数。不知小爱有没有认真在学习，我们来问问小爱。小爱同学，你知道什么叫平均数吗？”
小爱答：“几个不相等的数，在总数不变的前提下，通过“移多补少”会得到一个相等的数，我们把这个相等的数叫做这几个数的平均数”
师：“那你们在这节课又学到了什么？”
生1：“我学会了移多补少”
生2：“我知道用总数÷个数或份数就可以算出平均数”
生3：“我知道平均数比最大的数小，比最小的数大”
师：“看来同学们在这节课学得真不少，那今天这节课我们就学习到这里，下课！”
生：“起立”
生：“老师再见”
师：“同学们再见”
【小爱同学的归纳总结，也使学生产生了好胜心，争先恐后地举手要小结本节课的知识，对平均数的概念和算法有了更深刻的理解和掌握 】
【教师点评】
教师1：开课以全班分组为切入点，易理解，激发学生兴趣。活动设计新颖有趣，将信息技术与数学完全融合，解决身边的实际问题。非常好。
教师2：主题引入很新颖，结合实际贴近生活。通过移动组员移多补少实际活动，让学生深刻感受到平均数的概念。小爱同学报数算平均数十分有趣，提高学生兴趣，培养学生听算能力，与素养比赛相结合。利用文档扫码快速收集数据，不局限于课堂。
教师3：活动一，让学生亲身通过挪椅子的活动感受移多补少，让学生初步感知平均数；活动二，利用小爱机器人报数，不仅训练了学生的听算能力，也让学生再次巩固了如何计算平均数；活动三，通过填写全班人数，利用腾讯文档，在线展示学生平均身高。在这里学生再次巩固了平均数的意义，让学生更好的掌握了本节课的重难点。
教师4：本节课设计很好，教师重组教材，让学生解决身边的数学问题，知识点落实很到位，信息技术手段也使用得丰富多彩，极大调动了学生学习的积极性。作为一节概念课，美中不足的就是在概念知识点切入课堂时，教师没有给学生太多的交流表达空间，有点操之过急的包办感。
教师5：信息技术与数学教学应用的典范，设计按照学生接受程度，有梯度，其中有个问题“这些数在哪个范围内？”这个问题如果加“分别”这个词，会提醒学生注意，不要轻易去看150和60在100内的仓促回答，这个问题指向不够明确，但是点拨语非常到位，老教师的优势尽显，厉害，是我辈学习的榜样！
【教学反思】
备课初期侧重于让学生在生活中寻找数学，在活动中体验数学，因此，弃用了课本上的淘气记录数据的素材，根据班级有48人的特点，课前故意将各小组人数安排有多有少，然后让学生在活动中意识到不公平，从而“移多补少”的活动。但活动的开展，就怕学生分心和注意力不集中，因此，后来利用快闪制作的导入故事、与AI同学的一起学习以及扫码填数并计算的信息技术手段及活动进入组织教学和调控课堂。由于这些信息技术手段学生都是第一次见，尤其是小爱同学介绍四（4）班的情况，让孩子们非常的惊讶和好奇，更积极主动地参与后面的教学与学习活动中去。可以说，AI同学的加入，整节课的教学显得更轻松、更高效。
上完课后，虽然整体教学效果还可以，但个别的细节与环节还是值得反思与改进。
（1）备课时对网速估计不足，导致扫码填数这一活动时，48名学生加上老师同时进入腾讯文档，导致很卡，不能及时展示学生收集数据的过程。以后可以考虑换成只由8个组长扫码，由组长填写整个小组数据。
（2）通过重新调整小组人数来掌握移多补少的活动效果不明显，老师包办得多，应该让学生自己归纳总结出移多补少、平均数概念。
（3）小AI同学的使用虽然极大地促进了学生的学习兴趣，但小AI在回答老师的问题时，要先对互联网的信息进行搜索，二至三秒后才能回答老师的问题。问与答之间的停顿时间稍长，在设计中不敢让小AI同学更多地参与学生的学习中来。同时，作为一线数学教师，只能活用生活中的AI设备，如有专业人士将小AI同学改装成机器人，让机器人参与课堂，学生的体验感会更强。
（深圳市南山区珠光小学 李金瑞）