让AI为课堂插上翅膀,助力学生展翅翱翔
王新
北京市通州区玉桥中学
随着人工智能技术的飞速发展,为各行各业的带来了挑战与变革,教育领域也不例外。在日常的课堂教学中如何将AI 技术与课堂教学相融合,更好的提高课堂教学效率、更好的调动学生参与课堂的积极性、更好的落实学科素养的提升等等一系列的问题摆在了我们这些一线教育工作者面前。课堂教学是一门艺术,课堂教学中存在许多因材施教的学问。
对于初中数学学科而言:不变的是知识,变化的是学生。因此,即便是一名拥有多年教学经验的资深教师如果教学方法一成不变也不可能适应不同阶段、不同层次、不同区域的学生。这点对于我这位正在处于交流轮岗的教师而言深有体会。原来学校的地处城区,学生学习基础和学习习惯都很好;而目前交流轮岗的学校地处农村,学生学习基础差、缺乏良好学习习惯。面对这些问题,我很头痛也感到束手无措。正在自己一筹莫展的时候学校请来了信息技术专家开展了“AI 与学科深度融合”的培训讲座,培训中的精彩案例令我茅塞顿开,于是我也大胆尝试了一把,将 AI 技术引入课堂,看看能否更好的调动学生的积极性,通过尝试我感到收获颇丰。下面我以《一次函数》为例谈谈自己的具体做法。
一、课前调研,突出针对性
好的教师不是“教教材”而应是“用教材教”。“教教材”与“用教材教”两者之间有着本质的区别。前者是教师根据自己对教材的理解设计教学任务,是一种自导自演的教学行为,是教师为主体学生被动接受的教学行为,不利于学生能力培养与提升;后者是教师在充分了解学情的基础上,根据学生的学习基础、认知能力、认知差异、学习习惯等前提下,将教学任务与课堂活动相结合,通过设计学生活动、布置学习任务引导学生自主探究,这种教学方式是以学生主体教师为主导的教学行为,可以调动学生参与教学积极性还能提高学生学习能力,达到落实学科素养的目的。
那么怎样能做到课前充分了解学情呢?在《一次函数》教学课前我利用 5 到 10 分钟的时间利用 AI 学习平台布置简短视频的学习任务:
任务1(概念识别):给出多个函数式(含一次函数、二次函数、反比例函数、常数函数等),让学生选出一次函数。AI 即时批改反馈。
任务2(正比例铺垫):描述函数y=2x 与, y=-3x 的图象特征(如是否过原点、图象形状、所过象限、增减性等)。AI 提供动态图象链接或小视频。
任务3(初步感知):尝试在坐标系中画出y=x+1 和y=x-2 的图象。
教师则是通过查看AI 生成的学情报告,了解学生对函数概念、正比例函数图象的掌握情况以及对一次函数图象的初步感知和常见错误(如是否连续、是否为直线、与坐标轴交点是否准确等等)设计教学重点、思考突破教学难点的方法。
二、课中探究,动态可视化突破重难点
一次函数图象的性质是理解学生学习和理解的重难点之一,对于基础弱、学习动力不足的学生而言我设计了以下活动。
(一)课堂导入,从生活到数学
数学学习的真正目的在于“源于生活且服务于生活”,没有应用价值的数学知识是不存在的。为了凸显这一教学中我从学生比较感兴趣的生活实际入手,创设问题情境,调动学生参与课堂积极性。
情境创设:“同学们,在我们点外卖时商家往往需要我们支付一定的配送费,配送费由两部分构成即基础配送费加距离计费,若基础配送费为6 元,距离计算费为每公里2 元。如果我们用x 表示距离(公里),y 表示总费用(元),总费用 Δy 和距离 x 之间有什么关系呢?(y=2x+6)这里的 2x+6 只含有一个未知数并且未知数的最高次数为 1,因此我们将这种形式的函数称为一次函数!由此引出课题,明确一次函数一般形式:y=kx+b (k,b为常数. k≠0 强调k 和b 是关键。
(二)探究新知,揭秘k 和b 的作用
引导学生观察表达式 y=kx+b (k,b 为常数. k≠0 ,思考:表达式中的两个常量k 和b 对此函数图象具有怎样的影响?我们应该怎样研究?(先固定一个常量再变化另一个常量)。
活动 1:探究 b 的作用是什么?利用学生小组通过几何画板软件操作进行探究。我看到有的小组固定 k=1让 b 变化,也有的小组 k 的取值为 2 或其他数字,当我看到有的小组固定k=0 时马上叫停让他们仔细观察一般式的条件,这种做法令全体同学都加深了一次函数 k≠0 的条件的认识。通过活动,引导学生体会:当k 不变b变化时我们得到的是一组平行直线。由此可得“一次函数图象,当 k 相同时,图象互相平行且与 y 轴的交点都是(0,b)点”。
活动2:探究k 的作用是什么?同样让学生以小组为单位利用几何画板软件探究:当b 固定数值令k 的变化对图象产生的影响。通过学生小组内的观察、总结 k 对图象影响的规律。学生们自主得出:k 影响图象的方向和倾斜程度(与x 轴夹角的大小) (k>0 时直线向右 倾斜— y 随x 增大而增大; k<0 时直线向右下倾斜——y 随x 增大而减小。
(三)归纳总结,巩固提高
课后小结是学生对本节课知识学习的回顾与总结提升,在AI 技术的支持下,我与学生共同利用希沃白板画出本节课思维导图。从概念、图象、性质、以及应注意的问题等不同方面入手,细化关键点强化教学重点和易错点,整个小结内容均有学生提出和相互补充,学生们的学习积极性非常高涨。课后检测本节课教学效果也超出了平时教学的30%。
本节课教师借助 AI 技术完成了课前调研、课中探究和课后的总结反思工作,体现了 AI 对课堂教学的赋能与助力作用。从本节课教学来看,AI 融入课堂并非是简单的技术叠加而是重构“教”与“学”的关系。本节课中 AI 技术为我解决了传统教学的三大难题:其一,课前调研精准化(学情诊断准确、迅捷);其二,抽象的概念具体化(动态图象);其三,回顾总结生成动态化(思维导图动态生成)。
纵观整堂课的设计与实施,教师从一个讲授者转变为一名课堂学生学习活动的设计者,学生的学习也不是被动的接受而是新知识的探究与创造。在这信息时代飞速发展的今天,作为一名教育工作者应紧跟时代步伐、与时俱进、持续提升自身“AI 教学素养”,勇于改变自我、勇于尝试,让AI 为我们的课堂教学插上翅膀,助力学生在数学学习的天空中展翅翱翔。