人工智能促进初中数学“大单元”教学改革的实践研究意义

摘要： 本论文深入剖析人工智能促进初中数学“大单元”教学改革的实践研究意义。从贴合教育发展趋势、推动数学教育创新、提升学生学习成效等多维度展开探讨，揭示两者融合对教育理念更新、教学模式优化以及学生核心素养培育的深远价值，为初中数学教学改革提供理论支撑与实践指引。

一、引言

在科技迅猛发展的当下，人工智能正逐渐渗透到教育的各个领域。初中数学作为基础教育的关键学科，其教学质量直接影响学生的思维发展和未来学习。“大单元”教学强调知识的系统性和关联性，致力于培养学生的综合素养。将人工智能与初中数学“大单元”教学相结合的实践研究，对推动数学教育发展、适应时代需求具有重要的现实意义。

二、顺应教育现代化发展趋势

（一）契合教育信息化 2.0 时代要求

教育信息化 2.0 时代，以人工智能、大数据等为代表的新技术成为教育变革的关键驱动力。初中数学“大单元”教学改革引入人工智能，是顺应这一时代潮流的必然选择。通过智能技术，能够实现教学资源的数字化、智能化整合与共享，突破传统教学在时间和空间上的限制。例如，智能教学平台可根据教师设定的“大单元”教学目标，自动推送涵盖教案、课件、拓展资料等在内的一站式教学资源，方便教师备课，也为学生课后自主学习提供丰富素材，从而加速数学教育信息化进程。

（二）满足个性化教育需求

传统数学教学往往采用“一刀切”模式，难以满足每个学生的学习需求。人工智能借助大数据分析，能精准捕捉每个学生在初中数学“大单元”学习中的知识掌握情况、学习进度和认知特点。基于这些数据，为学生量身定制个性化学习方案，如推送个性化练习题、推荐专属学习路径等。比如，在“函数”大单元学习中，系统分析学生对不同函数类型的理解程度后，为在一次函数理解上有困难的学生提供更多针对性的概念讲解视频和基础练习，而对掌握较好的学生则推送函数在实际生活复杂应用场景的拓展内容，真正实现因材施教，促进每个学生在数学学习上的充分发展。

三、推动初中数学教育教学创新

（一）革新教学理念

人工智能融入初中数学“大单元”教学，促使教师从传统的知识传授者向学习引导者转变。教师不再局限于按部就班讲解教材内容，而是利用智能工具挖掘“大单元”知识间的深层联系，设计更具启发性和探究性的教学活动。例如，借助人工智能创设数学实验情境，让学生在虚拟环境中自主探索数学规律，培养学生的自主探究和创新思维。同时，教师通过分析智能系统反馈的学生学习数据，实时调整教学策略，更加关注学生的学习过程和思维发展，实现从“教为中心”到“学为中心”的理念转变。

（二）优化教学模式

1. 混合式教学的深化：人工智能支持下的初中数学“大单元”教学实现线上线下混合式教学的深度融合。线上，学生利用智能设备自主学习课程内容、完成作业、与智能辅导系统交互；线下，教师组织小组讨论、项目式学习等活动，引导学生深度理解和应用知识。如在“几何图形”大单元教学中，学生线上观看图形性质的讲解视频，线下分组进行图形搭建实践，通过线上线下的有机结合，提高学生的学习效率和知识应用能力。

2. 智能化互动教学：人工智能为初中数学课堂带来丰富的互动形式。智能交互白板、课堂抢答软件等工具，增加了课堂的趣味性和学生的参与度。在“大单元”教学的知识总结环节，教师可通过智能软件发起抢答，快速检验学生对知识的掌握情况，同时激发学生的竞争意识，营造积极活跃的课堂氛围，提升教学效果。

四、助力学生数学核心素养培养

（一）提升数学抽象与逻辑推理能力

初中数学“大单元”教学通过整合知识，构建知识体系，而人工智能为这一过程提供直观的辅助手段。例如，在“数与代数”大单元中，利用人工智能的图形化展示功能，将抽象的代数概念（如方程、函数）以直观的图像呈现，帮助学生理解数量关系，从而更好地进行数学抽象。同时，智能系统提供的逻辑推理训练题，根据学生的答题情况实时反馈并调整难度，逐步提升学生的逻辑推理能力。学生在利用人工智能解决复杂数学问题的过程中，学会分析问题、构建逻辑框架，实现数学思维的进阶。

（二）强化数学建模与应用意识

在现实生活中，数学建模是解决实际问题的重要手段。人工智能丰富的资源和强大的计算能力，为初中数学“大单元”教学中的数学建模提供了有力支持。在“统计与概率”大单元教学中，教师可借助人工智能平台获取大量真实数据，引导学生运用所学知识建立统计模型，分析数据并得出结论。学生通过实际操作，深刻体会数学在解决实际问题中的应用价值，增强数学建模与应用意识，提高将数学知识迁移到实际生活中的能力。

五、促进教师专业成长

（一）提升信息技术应用能力

参与人工智能促进初中数学“大单元”教学改革的实践研究，要求教师掌握一系列信息技术工具，如智能教学平台、数据分析软件等。在实践过程中，教师不断学习和运用这些工具，从最初的基础操作到熟练运用其进行教学设计、教学评价和教学资源开发，信息技术应用能力得到显著提升。这不仅有助于当前的教学改革，更为教师适应未来教育发展奠定坚实基础。

（二）深化教学研究能力

为了更好地将人工智能与“大单元”教学融合，教师需要深入研究教学内容、学生学习特点以及智能技术的应用方式。在这一过程中，教师不断反思教学实践，探索新的教学方法和策略，如如何利用智能数据分析优化“大单元”教学的环节设计、如何根据学生个性化需求调整教学进度等。这种持续的教学研究促使教师从经验型向研究型转变，提升教师的专业素养和教育教学水平。

六、结论

人工智能促进初中数学“大单元”教学改革的实践研究具有多方面不可忽视的重要意义。从顺应教育现代化发展趋势，满足时代对教育信息化和个性化的需求，到推动初中数学教育教学理念与模式的创新，再到助力学生数学核心素养的全面培养以及促进教师专业成长，两者的融合为初中数学教学带来了全新的活力与发展机遇。尽管在实践过程中可能面临诸多挑战，但随着研究的深入和技术的不断完善，人工智能与初中数学“大单元”教学的深度融合必将为基础教育数学教学质量的提升开辟新的道路，为培养适应未来社会发展的创新型人才贡献力量。

参考文献

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[2]郑丽玲.基于学科大概念的初中信息科技大单元教学实践——以“人工智能”大单元教学为例[J].新课程，2025（05）：106-107.