AI 技术支持下初中数学项目式学习（PBL）的课程开发

引言

随着信息技术的进步，AI 技术在教育范畴的应用也越来越广泛，初中数学作为具有较强逻辑性与抽象性的学科，传统的教学模式在培育学生综合能力方面存在一定的局限性。项目式学习（PBL）以真实的问题为指引，着重强调学生主动探究及实践，可以切实提升学生的问题解决能力、协作能力、创新思维能力。AI 技术的不断发展给初中数学基于项目式学习（PBL）课程的开发带来了新的契机与可能性，当下教育工作者关注的关键课题就是怎样充分利用AI 技术所具备的优势，开发出品质优良的初中数学PBL 课程。

1 AI 技术对初中数学项目式学习的影响

资源方面，AI 借助智能化手段整合海量数学素材，打破传统教材的界限，根据学生的认知水平灵活提供与之适配的例题、实验案例、拓展学习材料，达成个性化的资源供给。然而也需注意潜在的数字鸿沟问题，确保所有学生都能公平获取这些资源。学习方式上，由AI 驱动的建模工具和虚拟平台能够让学生进行自主性探究学习并实时给出反馈，优化学生解决问题的途径，搭建起不受时间和空间约束的协作学习环境，但同时这种便利性也可能带来对技术工具的过度依赖风险。在评价环节，AI 可以通过对过程性数据开展分析工作，捕捉学生在思维路径以及能力方面的发展情况，构建全方位的画像，包含问题剖析、策略迭代、创意表达等多个维度，突破了仅依据单一结果开展评价的方式，为教学调整给予了精确的依据，但同时需要关注学生数据隐私保护问题，并且这些变化也对教师适应新的角色提出了更高要求。

2 AI 技术支持下初中数学项目式学习（PBL）的课程开发要点

课程设计应提炼与生活相关、社会性议题作为项目的载体，引领学生把抽象的概念转变为应对实际难题的工具。与此同时，课程要着重关注核心素养的培养，通过巧妙规划开放性任务来推动学生积极主动地开展探究活动，鼓励多种不同的解法和创新性思索，此外，要让学生在小组合作的进程里锻炼自身的表达能力、协商能力与分工能力，逐渐形成跨越学科界限的思维与团队协作意识。将AI 技术予以融入时，应遵循“辅助作用而非替代”原则，借助智能系统，能为学生供给个性化的学习途径、实时解答疑问以及过程性反馈；借助数据工具，可辅助完成复杂的计算、进行模式的识别以及达成可视化呈现，但是需要注意防止技术对学生自主构建知识的进程产生干扰作用[1]。教师需要平衡好技术赋能的优势和传统探究的优势，通过AI 优化学习的体验、拓展实践的范围，同时保证学生维持深度思考与批判性分析的主体地位，最终达成数学知识的运用、高阶能力的发展以及技术素养的提升的有机融合。

3 AI 技术支持下初中数学项目式学习（PBL）的课程开发策略

3.1 拓展 PBL 教学资源

AI 技术具备拓展PBL 教学资源的能力。第一，通过AI 的搜索和整合能力，对国内外优质数学 PBL 案例与教学资源进行收集，为课程的开发提供参考。第二，开发以AI 为基础的数学教学资源，如虚拟数学实验平台、数学建模工具等。以北师版八年级教材“数据的分析”内容为例，开发一个虚拟的数据收集与分析平台，在这个平台上，学生可以模拟收集各种数据，如班级中同学的身高、体重、考试成绩等，然后借助人工智能工具对收集到的数据进行整理、分析和可视化呈现，让学生更加直观地理解数据的特征和规律[2]。

3.2 重视学生引导与支持

在AI 技术支持下的初中数学PBL 课程中，要重视对学生的引导和支持。当学生在项目实施过程中遇到问题时，AI 可以通过语音或文字提示，引导学生思考问题的解决方向，而不是直接给出答案。同时，根据学生的学习进度和表现，为学生制定个性化的学习计划，推荐适合的学习资源和学习活动。例如，在“函数的应用”项目中，针对“某文具店销售一种笔记本，进价为每本8 元，售价为每本15 元时，每天可卖出60 本。经市场调查发现，售价每降低1 元，每天可多卖出 20 本，设每本降价 元，每天的销售利润为 y 元”的实际问题，AI 为学习能力较强的学生推荐拓展性任务：分析函数 y=-20x²+80x+420 的顶点坐标及实际意义，探究当售价定为多少元时利润最大；对于学习有困难的学生，AI 则提供基础知识讲解，如先拆解“已知一次函数过点（2，5）和（4，9），求函数解析式”的基础例题，再结合项目问题引导列出利润函数关系式 y=（15-8-x）（60+20x） ，帮助他们逐步理解函数建模的基本步骤，跟上项目进度。

3.3 优化课程项目互动机制

对课程项目的互动机制加以优化，是提升 PBL 课程成效的关键环节，通过AI 技术搭建在线互动平台，达成教师和学生、学生与学生之间的即时互动和交流。在平台上，学生能够随时把自身的学习成果及遇到的问题进行发布，和其他同学展开讨论与交流；教师则能够及时知悉学生的学习状况，给出具有针对性的指导和反馈[3]。例如，在“几何图形的性质探究”项目中，学生在互动平台上传自己绘制的等腰梯形ABCD，其中A 点坐标为（1，2），B 点坐标为（5，2），C 点坐标为（3，5），D 点坐标为（2，5），并提出问题：“若对角线 AC 与 BD 交于点 O，求△AOB的面积及直线 AD 的函数解析式”。其他同学在评论区展开讨论，有的通过坐标法计算底边 AB 长度为4，高为3，得出△AOB 面积为3；有的同学利用中点公式求出O 点坐标（3，3.5），再通过待定系数法求得直线AD 解析式为 y=3x-1 。针对讨论期间产生的“坐标法求面积时是否需要验证梯形性质”这一疑问，教师可以开展在线研讨活动，引领学生先证明AB∥CD且AD=BC，再结合坐标系剖析顶点坐标蕴含的几何意义。

3.4 完善课程评价与反馈机制

构建科学的课程评估体系是提升PBL 教学质量的核心环节。AI 技术可支撑形成性评价与终结性评价的有机融合：在过程性评估中，系统通过采集学生项目参与频次、小组互动质量、问题解决路径等动态数据，运用智能算法生成多维能力图谱，客观呈现学习轨迹；成果考核环节，除常规测验外，AI 可对项目文档、方案演示等产出物进行语义分析，结合教师专业判断形成综合评价，既保障评估效度又避免机械评分。同时，评估结果通过可视化看板实时推送至师生端，学生能即时获取个性化改进建议，教师可依托数据洞察调整教学策略，形成“评价-反馈-改进”的闭环优化机制 ，具体如图1 所示。

4 结论

AI 技术为初中数学项目式学习（PBL）的课程开发带来了新的机遇和挑战。在课程开发过程中，要充分考虑AI 技术对初中数学PBL 的影响，把握课程开发要点，运用有效的开发策略，拓展教学资源，重视学生引导与支持，优化互动机制，完善课程评价与反馈机制。随着AI 技术的不断发展，初中数学PBL 课程开发还需要不断探索和创新，以更好地发挥AI 技术在教育教学中的作用。

参考文献：

[1]沈建新.以项目式学习赋能数学课堂[J].陕西教育（综合版），2025，（05）：47.

[2]林茂茂.AI 智慧课堂下的初中数学教学实践[J].数理天地（初中版），2025，（10）：167-169.

[3]武建.项目式教学在初中数学教学中的实施现状与策略探讨[J].数理天地（初中版），2025，（10）：121-123.