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Education and Training

基于 AI 智能平台的初中数学差异化教学模式构建

作者

那志远

上海市民办桃李园实验学校 上海 201899

初中数学作为基础教育里的一个重要学科,其逻辑性和系统性的特点尤为突出。在实际教学当中,我们经常会看到学生在学习能力、兴趣特点和基础知识的显著差异,使得传统“一刀切”的教学模式面临极大的挑战。AI 智能平台为破解这一难题提供了创新解决方案,智能教学系统用深度学习算法和大数据分析,能实时检测学生的学习情况,比如解题快慢、错在哪里、怎么思考的,然后给学生制定一个专属自己的学习方案。这种“千人千面”的个性化学习支持,不仅提高了教学效率,也让每个学生都能在自己的学习“舒适区”边缘得到更好的发展。

一、差异化教学的核心目标

差异化教学的主要目标,就是要尊重和发掘每一个学生的特点,用适合他们的教育方式,来满足不同学生的成长需要。这种教学方式,和以前那种传统“一刀切”的方式不一样,它能够给每一个学生都找到最适合他们的学习方法。具体来说,差异化教学有三个主要性目标:第一,可以根据每一个学生的理解程度、学习方式和兴趣来设计课程;第二,在保证学生掌握基础知识的同时,也让他们能发挥自己的特长;第三,是通过实践性的教学,让学生一直保持对数学学习的热情。这种教学方式不是一味地只传授给学生理论知识,而是更看重培养学生自学能力和坚持学习的意识。

二、基于 AI 智能平台构建初中数学差异化教学模式的必要性

(一)适应学生的个体差异

在传统的教学方式里,教师很难同时满足班上每个学生的不同需求。研究显示,初中生在数学上的认知能力相差一个年级的学习水平,而且他们的学习方式也不相同。AI 智能平台的出现,给这个教育问题带来了新的解决办法。AI 智能平台用深度学习算法和智能分析,可以实时收集学生的学习情况,也能及时处理学生的作业、课堂互动、在线测试等多方面的信息,从而给学生制定一个准确的学习计划。比如说,系统能发现某个学生在几何证明题上的不足,同时也能看出他在代数运算上的特长,然后自动给他制定一份既有针对性练习又有挑战性任务的个性化学习计划。这种差异化的教学方法,既能让基础薄弱的学生打牢基础,也能让学有余力的学生得到更高层次的锻炼,真正做到了“因材施教”。

(二)提高教学效率和质量

在数字化教育快速发展的时代,AI 智能平台凭借其超强的数据处理和分析本事,正在改变传统的上课方式。AI 智能平台利用深度的学习算法,能实时检测到每一个学生的答题情况、思考过程和掌握程度,然后做出多方面的学习诊断报告。这些报告不只是检测他们的成绩,还能看出学生的思考特点、习惯和可能进步的地方。通过这种靠数据来教学的方式,打破了传统那种“一刀切”的教学方法。教师可以根据系统检测从而标记出来的学生可能进步的地方,给不同水平的学生安排不同难度的任务,这样基础差的学生能得到足够的帮助,学得好的学生可以适当进行挑战。这种精准的、差异性的教学,不仅让整体教学质量提高了,还让每个学生都能在自己适合的学习难度上得到最好的发展。

(三)培养学生自主学习能力

AI 智能平台给初中数学的教学带来了很大的改变,它的主要有点就是让学生有了更多自己学习的空间。通过 AI 智能平台可以给我们提供更好的学习资料,比如视频讲解、可以互动的练习题,还有智能题库等等。学生可以根据自己学习情况和学习特点,去选择最适合自己的学习方式。而且,AI系统还能特别精准地找出每个学生的不足,然后给他们推荐怎么提高学习成绩的建议。这种差异化教学的方式,不仅改变了传统课堂的教学方法,还能让学生更有兴趣和动力去学习。在学习过程中,学生慢慢学会了怎么自己规划学习、怎么监督自己的学习进度、怎么评价自己的学习效果,最后就可以从“别人让我学”变成“我自己想学”,为以后的学习打下好基础。

三、基于 AI 智能平台的初中数学差异化教学模式构建的策略

(一)制定个性化学习方案

以六年级上册第二章第二节“分数的运算”这一内容为例,我们可以用 AI 智能平台来仔细分析每个学生的学习情况。比如,看看他们之前的考试成绩、在课堂上互动的情况、作业的准确度,这样就能知道他们在分数运算上掌握得怎么样,还有哪些地方需要加强。

对于基础不太好的学生,AI 智能平台会给他们制定一个专属的学习计划,重点放在分数的基本概念和简单运算上。比如,可以利用 AI 智能平台来动态地展示分数是怎么来的,把一个圆分成好多份,然后拿其中的几份来表示分数,这样学生就能更加直观地明白分数的概念。与此同时,还会让他们做一些基础的运算练习,比如分数的加减法,每一道题目都有详细的解题步骤,以便让他们慢慢掌握运算方法。

对于基础一般的学生,平台会给他们制定出稍微难一点的学习内容。在分数的运算上,会引导他们带入分数的运算,还有分数怎么变成小数。通过这些有趣的教学活动,可以让他们在玩的过程中练习运算,提高运算的准确性和速度。而且,如果他们做错了,平台会及时检测出他们哪里出错了,并给出改正的建议。

对于基础很好、学习能力很强的学生,AI 智能平台会给他们一些更有挑战性的学习任务。比如,让他们研究分数运算在实际生活中是怎么用的,像给别人分配东西、计算比例等等这些内容,从而激发他们的探索精神和竞争意识。

(二)推送多样化教学资源

在初中课堂的教学中,利用 AI 智能平台,可以根据学生们不同的学习水平,给他们推送合适的学习资料。以七年级下册“相交线”这一内容为例。

例如,对于基础较差的学生,智能平台可以给他们观看“相交线基础概念动画”,用动态的教学方式展示两条直线相交时形成的对顶角、邻补角等基本概念,加上语音讲解和互动问答,可以帮助他们更加直观地理解这一概念。

对于成绩中等的学生,AI 智能平台可以给他们提供有关“相交线性质”的探究微课,用我们日常生活当中的真实例子(比如剪刀是怎么开合的、十字路口的交通)来引导他们观察相交线的角度关系。根据以上例子,还设计“角度的计算挑战”,比如“已知两条直线相交形成的一个角是 40 °,求其他三个角的度数”,通过一步步的问题,可以培养他们的逻辑推理能力。

对于学习好的学生,AI 智能平台可以让他们参与“相交线综合应用项目”,比如“设计校园十字路口的交通标志线布局”,让他们用对顶角、邻补角的知识来解决实际当中的问题,还要提交图文结合的报告。另外,根据以上内容 AI 只能平台还会推荐他们读“数学史中的相交线”这样的拓展阅读,介绍欧几里得《几何原本》里相关定理的证明过程,激发他们的深度学习兴趣。

通过这样分层次的资源推送,AI 智能平台让学生从“被动接受”知识变成了“主动探究”,可以让不同水平的学生都能在“相交线”的学习中找到成就感,也为以后他们以后学平行线、三角形等知识打下良好的基础。

(三)小组协作学习和交流

以八年级下册“平行四边形”这一内容为例,教师可以先用 AI 智能平台分析学生的课前测试数据,观察一下班里的学生对四边形的基本概念和性质学习的怎么样,然后把学生分成不同的小组。

首先,把概念学得很好、思维活跃的学生归为一个小组,叫“探索先锋小组”;其次,把对概念有点懂但不会熟练应用这些知识的学生放在一起,叫作“实践提升小组”;最后,将对基本概念还不太清楚的学生放在一组,叫“基础巩固小组”。

在小组共同进行学习的时候,AI 智能平台的出现使得教学效率事半功倍。“探索先锋小组”可以用平台上的动态的几何软件,学生自己去研究平行四边形对角线互相平分的性质。他们可以拖动图形的顶点,看看图形时怎么变化的,然后总结规律,再用数学几何语言准确地表达出来。他们在讨论的过程当中,还能想象出新的证明方法,比如用向量法或坐标法来证明,让大家都能更深入地去思考。

“实践提升小组”在 AI 平台的帮助下,做关于平行四边形判定的实际应用题。平台会根据学生做题的情况,及时给出错题解析和更多的练习题,让他们慢慢掌握怎么用判定定理。小组里的同学会一起讨论怎么解题,分享学习的心得,一起解决难题。

“基础巩固小组”则是在 AI 智能平台的视频讲解和动画演示的帮助下,重新学习平行四边形的定义和性质。他们可以反复观看、反复地学习,从而加深对基础知识的理解。在小组讨论的时候,他们会积极提问问题,其他小组的同学也会耐心地解答,大家共同互相帮助,一起学习。

四、结语

综上所述,基于 AI 智能平台的初中数学差异化教学模式是一种适应时代发展和学生需求的新型教学模式。通过为学生进行个性化学习方案制定、多样化教学资源推送、实时学习监测与反馈以及小组协作学习与交流等策略的实施,能够有效地满足学生的个体差异,提高学生的学习成绩和学习兴趣,提升教师的教学效率。在未来的教学中,应该进一步加强对 AI 智能平台的应用和推广,不断完善差异化教学模式,为初中数学教学注入新的活力。

参考文献

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