AI 在初中数学教学中的应用模式

引言

随着人工智能技术的逐步成熟，其在数据处理、个性化支持等方面的优势为优化初中数学教学提供了新的路径 [1]。将 AI 技术合理融入教学环节，探索符合初中数学学科特点和学生认知规律的应用模式，能够帮助教师更好地把握教学实际，增强教学的针对性和有效性，推动教学过程从经验驱动向科学适配转变，为提升初中数学教学质量提供实践层面的支持。

一、学情诊断补短板，精准定位起点

学情诊断是教学展开的基础，借助 AI 技术可实现对学生数学认知状态的动态捕捉。教师通过分析 AI 收集的课前预习、课堂互动等数据，能系统梳理学生在知识理解、技能掌握上的薄弱环节。

以人教版数学七年级上册第一章《有理数》教学为例，教师可利用 AI 工具开展学情诊断。通过 AI 对学生预习作业的分析，能发现学生在负数概念建立、有理数分类等方面的常见问题，比如对“零既不是正数也不是负数”的模糊认知，或在整数与分数划分上的混淆。教师结合这些数据，在新课导入时聚焦典型错误，通过展示 AI 整理的共性问题案例，引导学生集体辨析，明确认知偏差所在。在此基础上调整教学侧重点，优先解决基础概念理解的短板，让后续有理数运算教学更贴合学生的实际认知水平。

二、个性推送智分层，实时追踪轨迹

个性推送智分层依托 AI 工具实现教学精准适配。教师利用 AI 工具依据学情数据划分学习层次，针对不同认知水平推送差异化学习任务。通过 AI 实时记录学生的任务完成过程，追踪解题步骤与思路轨迹，能及时发现学生在知识应用中的具体问题。这种分层推送不局限于题目难度差异，更注重知识应用场景的梯度设计，帮助教师让每个学生获得适配的学习支持 [2]。

以人教版数学七年级上册第二章《有理数的运算》教学为例，教师可借助 AI完成分层推送。根据前期诊断结果，为基础层学生推送有理数加减基础法则巩固题，为提高层学生推送含多重符号的混合运算题。教师结合 AI 追踪的解题轨迹，发现基础层学生在符号处理上的频繁失误时，及时调整推送内容，增加符号规则强化练习；针对提高层学生在运算顺序上的疏漏，补充含括号的分步运算任务，引导学生通过AI 反馈的步骤分析，明确运算逻辑的优化方向。

三、情境互动创具象，动态推演原理

情境互动创具象借助技术工具将抽象数学原理转化为可感知的具象场景。教师通过创设动态情境，引导学生在互动中观察、分析，让抽象概念与实际场景建立联系。动态推演则通过变量调整展示原理的形成过程，帮助学生直观理解知识内在逻辑，为抽象思维搭建认知桥梁。

以人教版数学七年级上册第五章《一元一次方程》教学为例，教师可利用情境互动工具创设生活场景。比如借助动态课件模拟“分配图书”情境：展示不同数量的图书分给若干学生，当人数或图书总数变化时，剩余或缺少的数量同步变动。教师引导学生聚焦情境中“总图书数不变”这一核心，通过拖动课件中的人数滑块，让学生观察剩余图书数量的动态变化。在推演中，教师引导学生记录不同状态下的数量关系，将“每人分 3 本多 10 本，每人分 5 本少 2 本”的文字描述，转化为直观的数量变化过程，帮助学生在具象互动中把握等量关系，理解方程建立的本质逻辑。

四、智能评价生反馈，持续优化效果

智能评价生反馈通过 AI 工具收集学习过程数据，生成多维度评价结果。教师借助这些反馈把握学生知识掌握的深度与不足，明确教学中的薄弱环节。基于评价结果调整教学策略，实现教学过程的动态优化，让教学更贴合学生实际需求，提升整体教学实效。

以人教版数学八年级下册第十八章《平行四边形》教学为例，教师可运用智能评价工具开展反馈指导。通过 AI 分析学生的证明题作业，识别出在“平行四边形判定定理应用”中的常见问题，如误用“一组对边平行”直接判定平行四边形，或推理过程缺少关键步骤。教师结合这些反馈，在课堂上选取典型错误案例，引导学生对照定理条件逐一核查推理逻辑。针对 AI 标记的高频错误类型，补充针对性练习，要求学生在解题时标注所依据的定理序号。通过持续跟踪 AI 更新的评价数据，教师不断调整讲解侧重点，强化定理应用的规范性训练，逐步减少同类错误出现的频率。

结语

综上所述，AI 在初中数学教学中的应用模式，通过将技术融入学情把握、任务推送、情境创设与评价反馈等环节，为教师提供了贴合学生实际的教学支持。这种基于数据的精准教学路径，能够有效适配学生认知差异，优化教学过程的针对性与实效性。持续探索并完善此类应用模式，将助力初中数学教学在技术赋能下实现更贴合学生成长需求的质量提升。

参考文献：

[1]曾鹏志.人工智能在初中数学教学中的有效应用[C]//广东省电子学会.2024年（下半年）“电子技术与信息科技”研讨会论文集 . 广东省深圳市宝安区塘尾万里学校 ;,2025:2-5.

[2] 才如曼 .AI 人工智能在初中数学课堂教学中的应用 [J]. 数学大世界 ( 下旬 ),2024,(11):80-82.