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Teaching and Research

项目式跨学科视角下初中数学AI 智慧课堂构建

作者

王文超

紫金县义容中学 广东 河源 517463

引言

随着教育改革的深入,项目式跨学科教学开始被重视起来,初中数学作为基础学科,与 AI 技术相结合构建智慧课堂有着重要的意义,可以打破学科之间的壁垒,激发学生的学习动力,培养学生的综合素养。本文研究的是项目式跨学科视角下的初中数学 AI 智慧课堂有效构建。

1. 初中数学AI 智慧课堂的项目式跨学科概述

1.1 项目式跨学科教学理念

项目式跨学科教学理念属于一种新的教育理念,它冲破了传统学科间的界限,这种理念看重以项目为中心,把不同学科的知识和技能融合起来。比如解决一个城市规划项目的时候,也许会牵涉到数学里的几何知识来算土地面积,地理学科的地形地貌分析,历史学科里城市发展脉络的研究等等。在初中数学教学当中,项目式跨学科理念有益于学生从更大的视角去体会数学知识,让他们看到数学在各个领域里的应用,进而提高学生对数学学习的兴趣以及综合运用知识的能力。

1.2 初中数学AI 智慧课堂的内涵探索

初中数学 AI 智慧课堂,它是把人工智能技术融合进初中数学教学过程中的一类新课堂模式,在这个课堂当中AI 技术给教学赋予了许多功能,比如 AI 智能辅导系统会依照学生的功课进度及其掌握知识的状况,给每位学生制订出专门化的学习计划。而且 AI 还能借助智能分析学生的家庭作业,检测结果之类的作业成果信息,找出学生的知识盲点,此外还可用 AI 技术创建虚拟实验室环境,让学生形象地去探究数学概念,比如说变换几何图形之类的,AI 技术具备的那些强大的数据处理与模拟性能,给初中数学的教学增添了不少的互动性,趣味感以及高效率的感觉在里面。

2. 初中数学AI 智慧课堂的项目式跨学科构建要素

2.1 跨学科项目设计原则

跨学科项目设计需遵循一些原则,第一是目标导向性原则,项目的设计应指向特定的教学目标和学生能力的培养,设计一个桥梁建造项目的时候,目标是让学生学会数学里的力学计算,物理里的结构原理,美术里的审美设计这些知识和技能。第二是关联性原则,项目里的不同学科知识要关联起来彼此支撑,在这个桥梁建造项目里,数学的力学计算是桥梁结构安全的基础,美术的审美设计和桥梁的外观,整体布局有关,二者存在内在联系。第三是可行性原则,要顾及学生的知识水平、教学资源、时间限制等因素保证项目可以开展。

2.2 AI 技术在课堂中的应用方式探索

AI 技术在初中数学 AI 智慧课堂里有着多种应用形式,一种是充当智能辅导工具,就像 AI 智能助手那样随时回答学生在学习过程中碰到的数学问题,如果学生对函数概念不清楚,AI 智能助手就能用简单易懂的方式来重新讲述,并给予相关例题加以巩固。另一种是用作教学资源的智能推荐,按照学生的学习历史以及兴趣爱好,AI 系统可以推荐合适的数学学习视频或者在线课程之类的资源。而且AI 技术还可以在课堂互动环节中派上用场,比如做数学知识竞赛的时候,AI 可以迅速判定学生的答案是否正确并给予即时反馈,这样就给课堂增添了不少趣味性与紧张感。

2.3 教师与学生的角色定位

在项目式跨学科视角下的初中数学 AI 智慧课堂里,教师与学生角色有了新的变化,教师不再是传统意义上的知识传授者,而是项目的引领者和学习的组织。教师要设计出适合的跨学科项目,引导学生在项目中去探索知识,拿一个古代建筑文化传承的项目来说,教师要引导学生怎样从数学角度来分析建筑的比例结构,还要协调不同学科知识的融合,学生也由原先的被动知识接收者变成主动的学习者和探索者,他们得积极参与到项目当中,积极运用 AI 智慧课堂上的资源去解决问题,当学生探究古代建筑的数学奥秘时就要靠自己通过AI 智慧课堂查寻有关资料开展数据解析等等。

3. 初中数学 AI 智慧课堂的项目式跨学科构建策略

3.1 课程体系的优化策略

在初中数学 AI 智慧课堂的项目式跨学科构建中,课程体系的优化至关重要。传统的数学课程体系往往较为单一,缺乏与其他学科以及实际生活的深度融合。为了优化课程体系,我们可以引入跨学科的项目式学习。例如开展“轴对称剪纸”活动。在这个活动中,首先从数学学科出发,学生需要深入理解轴对称图形的概念,对称轴的位置与作用等数学知识。然后将美术学科融入其中,学生运用剪纸艺术,根据轴对称的数学原理设计并剪出各种精美的图案。在AI 智慧课堂的环境下,学生可以利用智能软件模拟剪纸过程,提前预览效果,也可以通过 AI 辅助分析自己设计图案的轴对称性是否准确。这一活动不仅让学生在实践中更好地掌握了数学知识,还提升了他们的艺术审美能力和动手操作能力,实现了数学与美术学科的跨学科融合,丰富了课程体系的内涵。

3.2 教学评价的创新策略

在初中数学 AI 智慧课堂的项目式跨学科构建里,教学评价的创新也是关键环节。传统的教学评价往往侧重于学生的考试成绩,这种单一的评价方式无法全面反映学生在项目式跨学科学习中的综合表现。例如,在一个以环保为主题的跨学科项目中,该项目涉及数学中的统计知识(如统计不同区域的污染数据)、地理知识(如分析污染区域的地理特征)等。对于学生的评价可以从多个方面进行创新。通过 AI 智慧课堂的学习数据记录,分析学生在各个学科知识获取和运用过程中的表现,如在数学统计部分,查看学生数据收集是否准确、统计方法是否得当等。

3.3 资源整合与共享策略

资源整合与共享是打造项目式跨学科初中数学 AI 智慧课堂的重要策略,在学校内部要整合不同学科的各类教学资源。比如数学实验室,计算机教室之类的硬件资源,还要整合各个学科教师的教案课件等软件资源,可创建起一个校内的教学资源共享平台,把数学教师制作出的优秀 AI 辅助教学课件同其他学科教师分享,方便他们日后在跨学科项目中加以应用。而且还要积极与外界开展共享与合作,同别的学校,教育机构以及互联网上的优质教育资源展开合作,这样能够拓宽学生的学习视野,让他们接触到更多跨学科的知识以及先进的AI 智慧课堂教学经验。

结束语

项目式跨学科视角下初中数学 AI 智慧课堂的构建属于教育发展的新尝试,利用合理的项目和 AI 技术,可以改善课堂教学的效果,推进学生全面成长,以后要持续探寻和完善,让智慧课堂在初中数学教学里发挥更大的作用。

参考文献

[1] 彭雪华 . 初中数学课堂跨学科教学的思与行 [J]. 文理导航 ( 中旬 ),2025,(06):52-54.

[2] 肖翔 . 智慧数学理念下初中数学跨学科主题式学习新思考以『桥梁的建设』为例 [J]. 数学大世界 ( 下旬 ),2025,(02):45-47.