人工智能技术在高中数学教学中的应用探索

人工智能（AI）是计算机科学的一个分支，致力于通过模仿和模拟人类的智能行为，使计算机系统能够执行通常需要人类智慧的任务。高中数学教学中，高中数学具有学习内容多、理解难度大的特点，学生需要投入更多时间和精力进行学习和领悟。教师在教学的过程中，使用人工智能的方式 , 可以提升学生的理解能力，跨越重点难点，让每一位学生都能得到进步。启用大数据支持，而且结合大数据技术，大数据能够提供充足的数据支持。方便教师根据学生的成果，运用动态分析的方式，找出学生的优缺点。同时，人工智能还可以结合大数据，分辨学生的表情、动作，将识别到的信息与数据库进行比结合人工智能技术 。综上，高中数学教学中就具有多样化的优势，需要教师根据教学需要设计合适的应用策略。文章就结合教学经验，提出人工智能技术在高中数学教学中的应用策略，现综述如下。

一、应用智能化工具，提升教学趣味性与效率

随着科技的飞速发展，世界已经发生了翻天覆地的变化，人工智能技术也在大数据时代下应运而生，而且在教育领域发挥着巨大的作用。这就要求教师探讨人工智能技术在教育教学领域的应用，并结合高中数学教学，根据教学需要，合理引进多样化的教学工具，如“智能辅助工具、智能辅导系统以及自动化作业批改系统等”，推动教学水平的提升。

以“空间点、直线、平面之间的位置关系”教学为例，为了让学生明白“空间点、直线、平面之间的位置关系”，教师可以结合数学建模工具，在计算机中进行动态图形的建模，并通过多媒体技术展现在学生眼前。这样，学生就能深入对平面、空间点以及直线之间的关系进行了解，强化教学的效果。而且这种结合建模以及多媒体播放的教学方法，也改变了传统的纸面教学模式，动态化的教学方式可以强化教学的趣味性，激发学生的学习兴趣，进一步提升教学效果。其次，教师可以结合智能辅导系统，对学生的学习情况进行实时分析和反馈。比如答题情况、学习时间等[2]。结合自适应学习平台，教师可以对学生的学习状况进行分析，比如在此基础上得出学生的薄弱之处，根据这些弱点，设计符合学生需求的教学方法，帮助他们在数学学习中找到最合适的进步路径。然后，自动化的反馈系统也是常见的人工智能教学工具，教学环节，教师需要借助该系统对学生的数学作业进行批改，通过对学生解题步骤、解题思路、计算过程进行结果准确度等进行评价，自动识别学生容易出错的地方，针对性的制定解决办法，以帮助学生快速对错误进行纠正，提升学生教学水平。

二、借助大数据分析，设计个性化教学路径

高中数学教学中，不同学生学习能力不同，单一的教学方法就难以满足所有学生需要，教学环节，教师就需要结合学生的特点，设计符合学生需要的教学模式。但是高中数学的教学任务较重，教师在学生信息收集以及方法设计环节就存在时间与技术等方面的限制，一定程度上制约教学水平的提升。人工智能背景下，教师就可以结合大数据技术，对学生信息进行收集，并且制定个性化的教学方法。

以“立体几何初步”教学为例，为了帮助学生了解基本立体图形如“棱柱、棱锥、棱台、圆柱、圆锥、圆台、球以及简单组合体”等。教师就可以根据监控设备，对学生的行为数据以及理论成绩等进行大数据分析，了解学生的学习趋势、学习状态和潜在问题。通过对这些教学信息的收集，教师就能够对每个学生的学习进度进行了解，然后结合学生历史学习记录、考试成绩、作业完成情况等，深入分析学生的学习能力以及兴趣特点。然后，人工智能技术就可以根据学生评分状况，了解学生薄弱点，在此基础上推荐合适的图形练习题以及视频教学资源，帮助学生在课外时间进行学习，以追赶教学进度[3]。教师也能够根据学生的反馈，对教学不合理之处进行调整，保证教学方法的有效性以及可持续性。

三、结合虚拟现实技术，设计虚拟教师

高中数学教学中，人工智能技术还可以应用到虚拟情境设计环节，结合虚拟现实技术以及增强现实技术，为学生设计虚拟情境以及虚拟教师，让学生在较为真实的环境中进行学习，提升教学水平。

比如，教师可以结合虚拟现实技术，为学生设计沉浸式的教学环境，帮助学生理解数学概念。以“立体图形的直观图”教学为例，教师可以配置 AR 设备，让学生在真实情境中进行三维模型的构建与观察，将抽象的概念具体化，深化学生的空间感。其次，还可以设计虚拟教师，结合语音识别设备以及沟通设备，教师就能够设计自动化的问答设备，在教学环节和学生自动对话。一方面增强教学的互动性，及时回答学生可能存在的难点，强化教学效果。一方面可以和互联网关联，进行专项教学资源的收集，扩展学生的知识面，在提升学生学习兴趣的同时塑造学生自主学习能力。此外，为了深化教学效果，教师可以设计知识图谱，将几何图形与空间、直线以及平面等进行联合，形成一个图形领域，系统化地对学生进行知识传递，强调教学的系统性与连接性。

综上所述，人工智能技术在高中数学教学中的应用，不仅能够提升教学效率，还能够帮助教师和学生实现个性化学习，弥补传统教学中存在的不足。所以高中数学教学中，人工智能技术的应用就十分重要，需要教师结合高中数学的教学需要，合理制定人工智能技术的应用实践的方案。文章在此基础上提出虚拟现实技术、大数据技术以及智能化工具应用等方法，为教学水平的提升奠定基础。

参考文献

[1] 朱增利 . 人工智能技术在高中数学教学中的应用策略分析 [J].高考 , 2022,(15): 114-116.

[2] 张延龙 . 高中数学教学渗透人工智能教育的策略分析 [J]. 中学生数理化 ( 教与学 ), 2020,(07): 80.

[3] 黄渝谧 . 人工智能技术在高中数学教学中的应用 [J]. 数学学习与研究 , 2018,(15): 64+66.