人工智能辅助下的初中数学教学思辨

张春延

摘要：文章利用人工智能辅助的形式，针对我国初中数学课堂存在的问题进行分析。新的教学模式是将大数据的资源和优势运用到课堂教学中，在促使教师利用大数据进行教学的同时，培养教师对于分析大数据的能力，从而进一步提高教学质量与学生的数学素养。

关键词：人工智能 大数据分析 初中数学

当前，我国人工智能的迅速发展，推动了义务教育阶段的各个学科的改革进程。利用人工智能的优势优化义务教育阶段的教学，并将两者有机结合，更是大势所趋。初中数学教学课程改革的现状也为当前的中学教学带来挑战。正如陶行知先生所言：“生活即教育、教学做合一、行是知之始。”教师的主要职责是教学生学知识，而教师教学的方法，也应该随着时代的变迁与时俱进。本文分享、探讨作者在实际教学中使用人工智能对数学教学进行优化的一些实践，以期得到一些适合当下初中生的新的教学思路。

一、学科特点

中学数学教师在教学过程中要考虑每个学生的综合素质，主要根据现在掌握的数学的基本情况以及学生的理解力和接受事物的能力，制订合理的教学方案，必要时对同一班的学生进行分层教育。这种教学方式可以使每一个学生都能真正进入课堂，融入学习环境中。教师根据学生的综合素质情况，将学生划分为不同的级别组成小组，每个组的学生学习水平相当。分级后，教师制订培训计划和培训目标以容纳不同级别的学生，并对每个学习阶段进行个性化的全面评估，以协调成员组成。

二、研究阶段

1.选择研究方法

人工智能必须由某种形式的软件构成。根据中学数学教育的特点，需要丰富的初中数学题库，而且能够判断知识点并根据发现的问题快速推送新练习等功能软件。此次研究使用了“一起上中学”应用程序，与智能手机结合，对此次课程实践任务进行实践研究。

每次上课前，教师在应用程序的问题库中选择与第二天要处理的内容相关的主题，问题的难度要相对比较低，主要专注于基础知识点和基础技术审查，原则上让学生认真预习教材就能正确获得答案。教师把选定的题目推送到学生的手机上，让学生在父母监督下完成预习任务后提交，再通过应用程序反馈统计信息。最后，教师根据反馈显示的问题调整第二天的教学内容。

2.技术措施

课题组采用分组教学的形式，通过数据分析来确定各组学生的学习情况，进而制定个性化的作业内容，使每个学生能够发挥主体作用。具体的实施过程分三部分：

第一，因材施教。教师必须先掌握每个学生的实际情况，掌握课堂的整体学习情况，才能以教学方案为目标。例如，在讲授《一元二次方程式》时，教师对教学内容进行讲解之后，让学生自主完成相应的练习题目。通过学生练习题所产生的数据及其情况进行技术性的分析，实时显示学生在该学习环节当中的情况，教师根据数据所反映的情况制订相应教学方案。

第二，课题组教师在教学过程需要实时观察学生的情况，通过自身的教学经验有目的性地提高学生的学习兴趣。例如，增加小组比赛学习环节、支持团体内交流、共同学习、团体间竞争，课题组教师及时评估每个学习小组的绩效，并进行适当的评价。通过统计分析班级内学生考试试卷的相关数据，能够直观地看出学生答题的进度和正误情况，能够实时查看学生考试中出现的高频错题、高频知识点以及对应的学生名单。同时，教师根据课程内容和团队成员的情况指定不同的任务，进一步细化团队内的任务，组织每个团队在完成任务的过程中提出自己的想法。诸上环节完成之后，教师根据数据所反映的学生学习状况以及掌握情况，调整授课的重点，高效地完成课程授课。

第三，重视学生课堂下的复习巩固。教师应准备必要的作业练习和相关知识学习，以便学生在课堂上按照自己的兴趣进行学习和巩固。大数据与人工智能技术相结合，可以制订每个学生的知识能力指导方案，使教师能够根据大数据所反映的学生对知识点的掌握情况，有针对性地安排强化训练题目，进而解决每个学生在学习中出现的问题。

3.结合大数据分析提高解决问题的能力

以某种方式培养学生的数学思维，提高学生思维的深度、灵活性和创造性应该成为中学数学教师关注的焦点。在此次课题研究中，研究小组在中学数学教学实践中，通过学生练习所产生的数据的特点，了解学生对具体问题的掌握情况，并进一步引导教学。研究小组教师根据学生的各种答案，掌握学生的数学知识习得情况，通过大数据具体分析每个选项或答案出现的人数和比例，具体了解学生的问题情况，使课题组教师能够通过数据高效、准确地整理学生的学习情况，同时根据数据特性分析学生情况。研究小组还发现，通过这样的学习，可以有效地提高学生找到不同解决方案或不同错误的效率，并且挖掘了群体的智慧，使学生能够做到一题多解，举一反三。学生可以在比较解决方案中找到最适合自己的方法，从而有效地提高解决问题的能力。

三、展望

这次研究课通过大数据分析比较准确地反映了学生对知识点的掌握情况。通过研究，我们发现，教师不再单纯地抱怨学生的学习力不足、注意力分散等情况，他们会更多地反思学生是否已经高效地完成了课程，重视学生现有的知识认识情况，同时能够主动制订不同的方案来照顾不同水平的学生，结合科学合理的课程方式，创设能够促进学生有效学习的情境。例如，在中学数学定理的推导教学中，教师可以特殊情况为例，对学生有针对性地分组，然后推导证明公式来验证其准确性。这样的教学有助于中学生更深入地理解教科书中出现的公式，促进学生之间的沟通，进而提高课堂教学的效率，突出学生的主体地位，从而营造和谐的数学课堂氛围。这种教学方式能够帮助初中生更深层次地理解课本上的定理和公式，促进了学生之间的互助交流，能够大幅提高班级整体的数学课堂授课效率，突出学生自主学习的地位，有利于构建和谐的数学课堂 。

基于大数据分析的初中数学教育要求教师改变传统的教育观念，通过数据分析的方式进行教学组织，进而培养学生学习的兴趣。在教学中引入数据分析，可以提高教师对数据的敏感性，使其结合数据特点开发合理的教学方案，提高整个教学过程当中学生学习的目的性，提高学生的学习积极性。此外，在中学数学教育中，由于学生的水平不同，教师必须有足够的耐心指导学生，从学生的角度看中学数学学习，分析学生的实际问题。教师还要怀着开放的教学思维，改变过去落后的教学模式，在大数据的帮助下实现高效的教育。

参考文献

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