人工智能辅助初中数学教学的应用模式探究

随着信息技术的飞速发展，人工智能在教育领域的应用日益广泛。初中数学作为基础教育阶段的重要学科，其教学质量的提升对于学生逻辑思维与数学素养的培养至关重要。北师大版初中数学教材注重知识的系统性与逻辑性，强调培养学生的探究能力与实践精神。将人工智能技术融入北师大版初中数学教学，能够创新教学模式，满足学生多样化的学习需求，提高教学效率与针对性。

一、人工智能辅助初中数学教学的理论基础

（一）建构主义学习理论

建构主义认为学习是学习者主动建构知识的过程，强调学习环境的重要性。人工智能能够为学生创设个性化的学习情境，提供丰富的学习资源，支持学生在自主探究与合作学习中构建数学知识体系，与建构主义学习理念相契合。

（二）个性化学习理论

每个学生都有独特的学习风格、学习速度与知识基础，个性化学习理论主张根据学生的个体差异提供定制化的学习支持。人工智能通过对学生学习数据的分析，能够精准把握学生的学习特点，为其规划个性化的学习路径，实现因材施教。

二、人工智能在初中数学教学各环节的应用模式

（一）课前预习环节

在北师大版初中数学课前预习阶段，人工智能系统展现出强大的助力。该系统借助对学生学习历史、成绩表现以及知识掌握程度的综合分析，精准定位学生在即将学习内容上的知识薄弱处与兴趣点。基于教材知识框架，为学生量身推送契合其水平的预习资料，像微课视频、预习导学案等。以函数概念这一抽象知识为例，为理解力欠佳的学生推送形象动画视频，助其搭建函数概念雏形；为学有余力者提供拓展资料，点燃深入探究热情[1]。同时，依据教材内容与教学目标，人工智能自动生成涵盖基础概念、简单应用等多层次的启发性预习问题，学生作答时系统实时记录，为教师掌握预习效果提供数据，方便课堂精准讲解辅导。

（二）课堂教学环节

在北师大版初中数学课堂教学环节，人工智能技术带来诸多创新。借助人工智能开发的智能教学软件，为教师配备丰富教学工具。几何教学里，智能绘图工具可快速精准绘制各类几何图形，还能支持动态变换，助力学生直观把握图形性质与关系；函数教学中，函数图像绘制工具能实时呈现函数图像随参数变化，深化学生对函数本质的理解。此外，人工智能推动课堂互动智能化。教师通过智能答题系统发布练习题，学生用电子设备作答，系统迅速统计答题结果，生成含正确率、错误类型分布等的详细报表。教师据此调整教学策略，重点讲解共性问题，提升教学效率[2]。系统设置的抢答、小组竞赛等互动环节，也有效激发了学生的学习兴趣与参与热情。

（三）课后复习与巩固环节

在北师大版初中数学课后复习巩固阶段，人工智能为学习助力颇多。在作业布置与批改上，它能依据学生课堂表现和知识掌握程度，为每人生成个性化作业，难度与数量适配学生实际水平，兼具挑战性与合理性。学生完成作业后，系统自动批改客观题，针对主观题给出详细解题思路与评分标准，让学生明晰错误并改正。同时，构建的智能答疑系统为学生提供有力支持。复习时学生遇问题可随时提问，系统借助自然语言处理技术理解问题，从知识库搜寻解答资源，以文字、图片、视频等形式呈现[3]。若遇复杂难题系统无法解答，会及时转接给教师，保证学生问题能得到及时有效的处理。

（四）教学评价环节

在北师大版初中数学的教学评价环节，人工智能助力颇多。其支持评价方式多元化，不单聚焦学习成绩，还重视学习过程、态度及创新能力等。借助收集课堂互动、作业、预习复习等多环节数据，综合剖析学生表现，给出全面客观的评价报告。同时，系统会长期留存学生学习数据，构建成长轨迹。教师可依据此轨迹，洞察学生学习发展趋势，精准找出学习问题与潜在优势，进而为学生提供贴合自身的建议与指导，推动学生在数学学习中实现全方位成长。

三、人工智能辅助初中数学教学应用模式的优势与挑战

（一）优势

人工智能应用于教学评价环节优势显著。它能提高教学效率与针对性，依据学生特点实现个性化教学，让教学更贴合需求。同时，可丰富教学资源与手段，以多样化形式激发学生学习兴趣。此外，还能提供及时准确的教学反馈，使教师清晰了解教学情况，进而根据反馈调整教学策略，优化教学过程，提升教学质量。

（二）挑战

人工智能融入教学评价带来新挑战。教师应用该技术的能力尚需提升，强化相关培训迫在眉睫；数据安全与隐私保护问题也需重点关注，保障学生信息无虞；此外，还需探索合理平衡人工智能技术与传统教学方法的路径，防止教学过度依赖技术而失本真。

四、结论

人工智能辅助初中数学教学具有巨大的潜力与优势，能够为北师大版初中数学教学带来新的活力与变革。通过在课前预习、课堂教学、课后复习与巩固以及教学评价等环节合理应用人工智能技术，构建个性化的教学模式，有助于提高初中数学教学质量，培养学生的数学核心素养与创新能力。然而，在应用过程中也需要关注面临的挑战，积极采取措施加以解决，以实现人工智能技术与初中数学教学的深度融合与可持续发展。

参考文献

[1]韩雁冰. 人工智能技术对初中数学教学方式的优化 [J]. 科学咨询，2024， （08）： 119-122.

[2]张国祥. 刍议人工智能技术对初中数学教学方式的优化 [J]. 新课程研究， 2020， （33）： 76-77.

[3]张春延. 人工智能辅助下的初中数学教学思辨 [J]. 教学管理与教育研究， 2020， 5 （12）： 86-87.