“优学派”人工智能平台助力初中数学课堂实例研究

陈婷 郑春清

随着时代变迁，人工智能大大改变了人们的生活，而人工智能加入中学课堂，构建“智慧课堂”深化了当今学校课堂教学改革.依托“优学派”人工智能平台在节约课堂时间成本、实时数据统计反馈学生知识内化情况、展现学生思维轨迹有助教师分层规划教学等方面，给课堂大大提效.

2020年11月由福建省教育厅和福建省教育学院组织了一场题为“人工智能教育教学提升”工程的培训，应福建省教育学院邀请，笔者于2020年11月2日在福州一中初八班开展了一节利用“优学派”教学交互平板实现初中数学课堂的“智慧教学”.人工智能最终会代替传统的“黑板加粉笔”教学吗？智慧课堂带给我们哪些便捷？现就七年级上册《整式的加减复习课》为例，就备课过程及课后经验反思形成下文，与同行们一起交流探讨.

作为未来教育的一种趋势，人工智能与传统教学的融合势必成为一种主流趋势，而相比传统教学而言，“优学派”教学交互平台无疑在许多方面凸显除了显著的优势.

1节约了大量的时间、增强学生主体地位

作为传统教学，“黑板加粉笔”在学生练习环节会浪费不少时间，一节课只有45分钟，而让学生上黑板板书，由于学生粉笔书写较慢，势必耗时，且每次最多只能让4，5个同学上黑板板书，这就会造成许多没有上台的同学在座位上磨蹭时间，这样大大降低了课堂效率，而利用“优学派解答题发送”功能，笔者在课中将事先编辑好的练习题“先化筒后求值3（x-4x+1）-1/3（3x+4x+6）.其中x=-2”通过互动题板发送给学生，可以让所有同学拍照上传笔记本上的作答情况，并且有进度统计（如图1所示），可以看到每一个学生的作答情况.这比传统的让学生板书的方式节省了不少时间内，且还反馈出“提交进度”等更多信息以便老师了解学生答题熟练程度.

当进度条显示所有学生完成练习后，教师通过“随机比对”功能，可以从学生作答中，随机抽取几份答案，或者由教师抽取几份有代表性的答案，并通过“屏幕广播”展示给全班学生看，这样，每一个学生都能参与其中.借助电子仪器的操作，相比传统投影方式，只需一键获取学生答题样本即可，这又节省了不少时间.以本节课为例，在复习整式的计算环节，通过发送预设的试题给学生，系统自动抽取，可以看到学生答题情况，如图2所示：

学生看到自己的作品被展示在大屏幕上，都非常激动，而当笔者通过画笔国画批注时，一些有代表性的错误就会被一一指出并当堂改正.每个学生不仅自己的答案会被展示，而且学生可以发现其他同学解答过程中的问题，学生也能进行批注，同时，还可以在课堂上发起人气投票，让学生选出他们认为最规范的书写格式，真正让学生成为课堂的主人.学生在点评时，既加深了对概念的巩固.也培养了学习兴趣，唤起了他们做课堂小主人的意识.

2实时统计有助老师快速把握学生答题情况

为了第一时间掌握学生知识的掌握情况，检测教学是否达到预期目标，利用“优学派”统计功能，可以在课堂上实时发布事前编辑好的题目，系统会在设定时间内自动提交并统计学生答题情况.例如，本节课为了了解学生对七上第二章《整式的加减》中容易混淆的概念是否已完全掌握，笔者预设了5个课堂判断题，如图3所示.

笔者通过“互动题板”将这5个判断题发送给学生，在学生作答并提交过程中，系统会根据预设答案反馈出正确率统计图，如图4所示.

从这里，教师可以很清楚地知道，学生对单项式和多项式等基本概念（第1-4题）掌握非常好，而对概念提升题的掌握还有待增强.因此，第一时间获取学生总体情况后，教师可以在讲解后快速就本题进行课堂变式，以测学生是否通过教师进一步讲解获取知识经验.

3展示思维轨迹、关注薄弱知识点实现分层教学

在平时教学过程中，我們看到的更多是学生呈现的作业结果，而对于学生如何得到这一结果，花了多少时间，经历解题过程的思维盲区和难点在哪里，教师无从获得，仅能凭借教学经验感知学生的易错点和困惑点.而在课堂实施过程中，借助“优学派”平台的答题录像功能，可以清晰地看到学生的思维轨迹，譬如学生在做概念辨析中迟疑之处，或者涂改之处，由此可推测学生在该类问题出现概念不清晰、思维困难结界等.

根据系统统计出的学生答题完成时间、正确率、高频错误等，教师可以把一个班级的学生划分为若干个层次，分层布置个性化作业，真正实现因材施教，对不同的学生给予不同的关注，让不同程度的孩子都在数学上实现不同程度的发展，有的放矢让学生练习，达到减负增效的作用.这相比以往传统教学教师满堂灌的做法更有依据及数据支撑，人工智能也可助力教师更好地调整教学进度和课堂节奏，精准教学，使得学生都能够高效吸收知识.

4结语

时代已经对我们提出了高质量教育的要求，以往一些电子仪器只是辅助我们的课堂，而现在，我们更讲究信息技术和课堂的高效融合，信息技术已经成为实现高效课堂不可或缺的保障之一.相信“智慧课堂”可以大大为课堂增效，让我们的传统教学插上腾飞的羽翼，让教师大胆放手，创造出课堂教学的一片新天地.

（本文系福建省教育科学规划“十三五”规划2019年度专项课题《指向思维能力提高的初中数学教材解析》（立项批准号：Fjjgzx19-054）研究成果）