人工智能赋能初中数学教育：形态重塑路径与教师角色重构研究

一、引言

初中数学作为衔接小学算术与高中理科的关键学科，兼具抽象性与逻辑性，学生个体差异显著，传统一刀切教学难以满足需求。《中国教育现代化 2035》明确提出“加快信息化时代教育变革，建设智能化校园，开发在线教育资源”。当前，多数学校都已具备基础网络与办公软件使用条件，依托“国家中小学智慧教育平台”“微信小程序”等工具，即可实现 AI技术的初步应用。然而实际教学中，仍存在工具选择复杂、与课堂融合脱节等问题。因此，研究如何用 AI 工具重塑教学形态、明确教师角色，对多数学校具有重要实践意义。

二、人工智能赋能初中数学教育的形态重塑路径

（一）课前预习：依托国家中小学智慧教育平台实现分层推送

传统预习多依赖教材习题，缺乏针对性。而“国家中小学智慧教育平台”是教育部官方免费平台，所有学校均可访问，操作无技术门槛。教师可在平台中筛选与教材同步的预习资源，按学生水平分层推送：基础薄弱学生推送“概念动画+基础例题”，如“一元二次方程”的定义讲解短视频，时长 3-5 分钟，避免学生注意力分散；中等学生推送“知识点清单+1-2 道典型例题”；优秀学生推送“拓展思考题”，如“用一元二次方程解决小区绿化面积计算问题”。

（二）课中教学：用“网页版 GeoGebra+Excel 统计”实现互动与反馈初中数学中函数、几何等抽象概念的讲解，常让学生难以理解。网页版 GeoGebra 无需下载安装，直接通过浏览器打开即可使用，教师 5 分钟内即可掌握基础操作。例如讲解“三角形全等判定定理”时，教师可在课堂上打开网页版工具，拖拽三角形顶点演示图形重合过程，相较于传统板书，该工具让抽象知识具象化，且无需学校采购专用软件。

课中反馈可依托“纸质答题单+Excel 实时统计”实现：教师设计 1-2道课堂练习题，学生完成后举手示意答案，教师用手机快速统计人数，输入 Excel 表格，表格可预设公式自动计算正确率。若“分式方程无解的条件”这道题错误率超 60% ，教师立即放慢节奏，重新讲解核心知识点

（三）课后复习：用微信小程序实现错题诊断与针对性辅导

传统课后复习依赖题海战术，教师批改耗时且反馈浅显。而“小猿口算教师版”“作业登记簿”等微信小程序，无需下载，扫码即可使用，操作简单。学生完成作业后，拍照上传选择题、填空题，小程序 10 秒内自动批改；解答题可标注“正确”“部分正确”“错误”，教师只需补充批改细节，如“一元一次方程去分母漏乘常数项”，并一键推送错题解析（小程序自带同步知识点讲解，教师无需额外编辑）。同时，小程序可自动生成“班级错题报告”，按知识点分类，如“勾股定理应用错误”“二次函数图像判断错误”。

三、人工智能赋能下初中数学教师的角色重构

简易的 AI 工具虽操作简单，但需教师发挥主导作用，实现工具为教学服务而不是被工具绑架。教师需从“知识传授者”向以下角色转变：

（一）学情数据的“简易解读师”

简易工具生成的数据虽不如高端系统复杂，但仍需教师结合经验解读。例如，小程序显示“一次函数应用”错误集中在“自变量取值范围”，教师需要判断：是学生看不懂销售利润等实际场景描述，还是对定义域概念模糊？若班级中农村学生较多，可能是对销售场景不熟悉，此时教师可结合当地农产品销售案例重新讲解，而不是单纯依赖数据结论。这种解读无需复杂数据分析能力，只需教师关注学生生活背景，贴合多数学校的教学实际。

（二）AI 资源的“筛选整合者”

当前免费 AI 资源丰富，但质量参差不齐。教师需成为“筛选者”，而不是“开发者”：在“统计与概率”教学中，从网上筛选“超市购物数据统计”的短视频，用“问卷星”设计简单在线问卷，让学生收集家人的购物偏好数据，再结合教材练习题，组成“数据收集—分析—应用”的课程。整个过程无需专业技术，教师仅需花 10-15 分钟筛选资源、创建问卷，即可实现 AI 与课堂的融合。

（三）学生思维的“引导启发者”

AI 工具可辅助学生理解基础知识点，但高阶思维培养仍需教师引导。例如，用网页版 GeoGebra 演示“平行四边形性质”后，教师可提问：“如果我们改变一个角的度数，平行四边形会变成什么图形？为什么？”引导学生思考图形变换的逻辑；当学生用小程序批改作业后，教师可针对高频错题提问：“这道题的错误步骤和之前学的哪个知识点相关？”帮助学生建立知识关联。这种引导无需依赖复杂工具，仅需教师结合工具呈现的内容设计问题，符合多数学校的教学节奏。

（四）学生成长的“情感关怀者”

初中学生易因错题产生挫败感，而简易工具缺乏情感交互。当学生在小程序中连续错题时，教师可单独与其沟通：“我们一起看看小程序标注的错误步骤，其实你只是漏了一个细节，调整后就能做对”；当学生预习时主动完成拓展题，教师可在班级群公开表扬，激发其动力。同时，教师需控制学生使用工具的时间，如用小程序批改作业不超过 20 分钟/天，避免长时间看屏幕影响视力，这种关怀无需额外技术支持，是多数教师可轻松落实的职责。

四、结语

依托“国家中小学智慧教育平台”“微信小程序”“Excel”等工具，多数学校无需高额投入，即可实现人工智能对初中数学教学形态的重塑：课前分层预习、课中互动反馈、课后精准复习，有效解决传统教学痛点。在这一过程中，教师需重构角色，成为简易数据解读师、资源筛选整合者、思维引导者与情感关怀者，构建“简易 AI 工具辅助—教师主导”的协同模式。

未来的初中数学教育，将是智能与智慧深度融合的生态。AI 工具如同空气般自然地融入教学各环节，成为师生得心应手的智能学伴和认知增强器。教师从繁重的机械劳动中解放，其核心价值将前所未有地聚焦于激发学生探究热情、引领深度思维对话、塑造健全人格和培养终身学习能力。人工智能与人类教师智慧的协同进化，将共同指向一个核心目标：让每个初中生在数学学习中不仅能高效掌握知识与技能，更能发展适应未来社会的核心素养与创新能力，体验探索的乐趣与成功的喜悦。这一进程需要教育管理者、研究者、技术开发者，尤其是一线教师的共同努力、持续探索与深刻反思。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.中国教育现代化 2035[Z].北京：人民出版社.2019.

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