初中数学教学与人工智能技术的深度融合

引言

在新时期下，信息技术的高速发展推动着人工智能技术的全面进步。在我国教育事业的现代化、智能化、数字化发展中，教育工作者可以利用智能技术改进人才培养方式，将人工智能技术有效地应用于各学科教学。在初中数学教学中，有效地应用人工智能技术，可以使课堂个性化成为可能，教师也可以根据每个学生的长处和短处调整课程内容，实时获得有关学生学习方式的全方位反馈。

1 人工智能在初中数学教学中应用的必要性

在信息化时代背景下，人工智能（AI）技术的迅猛发展为教育领域带来了前所未有的机遇。初中数学教学作为基础教育的重要组成部分，其教学效果直接影响学生的数学素养和未来的学习能力。人工智能在初中数学教学中的应用，不仅能够提升教学效率，还能显著改善学生的学习体验。人工智能可以通过数据分析和智能算法，精准识别学生的学习需求和薄弱环节，从而提供个性化的学习方案。这种个性化教学模式能够有效弥补传统教学中“一刀切”的不足，使每个学生都能在适合自己的节奏和方式下学习数学。人工智能辅助教学工具能够模拟复杂的数学问题和场景，帮助学生更好地理解和掌握抽象的数学概念。

2 当前初中数学教学中存在的问题

教学内容与实际应用脱节，导致学生难以将所学知识应用于实际生活和未来职业。这种“纸上谈兵”的教学方式不仅降低了学生的学习兴趣，也影响了学生的实践能力和创新思维。教学方法单一，缺乏多样性和互动性。传统的讲授式教学模式仍然占据主导地位，学生被动接受知识，缺乏主动思考和探索的机会。这种单向的教学方式难以激发学生的学习兴趣和积极性，导致课堂氛围沉闷，学习效果不佳。评价体系不完善，过于注重考试成绩而忽视学生的全面发展。当前的评价体系主要以考试成绩为依据，缺乏对学生综合素质和实际能力的评估。这种单一的评价方式不仅无法全面反映学生的学习情况，还可能导致学生过度应试，忽视数学思维和解决问题的能力的培养。

3 初中数学教学与人工智能技术的深度融合策略

3.1 应用智能教科书，帮助学生理解学习内容

在人工智能技术的迅猛进步中，教师得以巧妙运用智能教材进行数学授课，将这一教材融入课堂教学，实现人工智能技术与数学教育的深度结合，为学生提供独特的学习感受，助力学生更深入地掌握学习内容。智能教材是一种与人工智能技术深度融合，具备丰富交互功能和多样化知识内容的教科书，它主要通过平板电脑上的应用程序进行使用。教师利用这一技术，能够让学生通过学习平板进行学习，并通过观察学生与程序的互动来监控他们的学习状况。在学生自主预习和练习习题时，智能教材通过突出关键术语和提问的方式激励学生“主动探索”，并针对每个学生的理解水平提出差异化的问题，使学生能在逐步引导中掌握知识。此外，这项技术还能与数学教材的核心内容相结合，连接教材中的相关章节，添加具体的图片、视频以及辅导资料，以帮助学生更全面地理解所学的数学知识。

3.2 应用虚拟现实技术，创设交互式学习场景

在人工智能领域，虚拟现实技术展现出多样化的应用可能。将此技术与初中数学教育相结合，不仅能贴合初中学生的身心成长规律，还能有效唤起他们的学习热情，提供一种沉浸式的学习体验，使学生能够在科技与创意的天地中加深对数学知识的理解和运用。当教师利用人工智能技术进行教学时，能够构建一个充满沉浸感的模拟实验室，结合AI 助手和沉浸式教学环境，为学生打造一个智能化的数学学习教室。在教室中，教师能够根据教学需求变化场景，例如模拟超市、操场等，同时展示出悬浮在空中的多形态图形。学生在这个环境中可以与由 AI 驱动的虚拟角色进行互动，AI 能够提供解释或提示，促使学生自主学习。在整个学习过程中，教师扮演着辅助者的角色，引导学生进行交互式操作，以便深入理解数学知识。

3.3 建立人工智能与传统教学方法的融合策略

教师应充分发挥传统教学的长处，进行有序的知识传授和基础训练。在授课过程中，教师应运用讲解、示范和练习等手段，使学生熟练掌握数学的核心概念及解题技巧。同时，教师亦需着力培育学生的逻辑推理和问题解决技能，通过启发式教学和课堂讨论，增进学生的数学素养及创新潜能。教师应恰当地融合人工智能技术，实现个性化教学和智能辅导。借助AI 的智能算法和数据分析能力，这些工具能准确识别学生的具体学习需求和不足之处，提供定制化的学习方案和习题。比如，AI 工具能依据学生的进度和成绩自动调整学习难度和内容，确保每位学生都能在适合自己的学习节奏中学习数学。这种定制的学习模式不仅能提升学习效率，也能激发学生的兴趣和自信。教师应运用人工智能工具进行数据分析与教学反馈，适时调整教学策略。通过 AI 工具，教师能实时跟踪学生的学习动态和成果，获得深入的数据分析和反馈。例如，教师可通过 AI 工具识别学生的难题和错误倾向，迅速调整教学材料和手段，提供精确的辅导和帮助。这种基于数据的指导模式不仅能增强教学成果，也能让教师更深入地掌握学生的学习状况，制定更为有效的教学方案。

3.4 加强学生对人工智能辅助学习的接受度

教师需采取多元方式，提升学生对人工智能的认识与掌握。鉴于人工智能为新兴产业，学生对此的了解较为匮乏，较易产生疏离和抗拒感。教师可通过课堂授课、案例剖析、视频演示等方法，向学生阐释人工智能的基础理论、实际应用及发展趋势，助力学生构建对人工智能的准确认知和深入理解，提升学生对人工智能的接纳度。教师需创设多样化的教学环节，强化学生对人工智能辅助教学的参与感和兴趣。人工智能辅助教学工具和平台具备多样的功能与资源，教师应充分利用这些资源，策划丰富的教学活动，增强学生的学习体验和兴趣。比如，教师可利用人工智能辅助教学平台，设定个性化的学习任务和互动环节，引导学生通过自主学习与合作探究，解决实际问题，增强学生的学习成效和兴趣。教师需加强与学生的交流互动，迅速解决学生在应用人工智能辅助教学时遇到的问题与疑惑。学生在使用人工智能辅助教学工具和平台时可能遇到技术难题和操作障碍，教师应通过课堂讲解、个别辅导、网络咨询等方式，迅速解决学生的疑难，帮助学生克服技术难关，增强学生对人工智能辅助教学的信心和接纳度。教师需重视学生的个性差异，实施差异化的教学方法，满足不同学生的学习需求。学生的学术水平、兴趣和潜力各不相同，教师需根据学生的个别差异，实施差异化的教学策略，满足各层次学生的学习需求，提高学生对人工智能辅助教学的接纳度。例如，教师可根据学生的学术水平和兴趣，设计差异化的学习任务和活动，引导学生根据自己的能力和兴趣，选择合适的学习路径，优化学生的学习成效和体验。

结语

总而言之，人工智能技术的发展为教育系统创造了机会，人工智能技术与初中数学的深度融合已成为必然趋势。教师要遵循与时俱进的原则，巧妙地将人工智能技术应用于教学活动中，引导和培养学生独立思考能力和创新能力，让学生自主学习，从而适应新技术、新环境的发展和需求。

参考文献

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[2]程志舟.人工智能技术与初中数学教学的深度融合策略[J].亚太教育,2023(21):10-12.

[3]盛海迪,唐斌.人工智能视域下的初中数学教学分析与模式设计[J].教学与管理,2023(11):36-39.