深度学习技术在初中数学自主学习中的应用与效果研究

引言

信息时代背景下，初中数学自主学习作为培育学生核心素养的关键途径，然而在传统教学模式里，学生往往会因为“找不到适配资源”“抽象知识难理解”“错题不知错因”而陷入学习的困境中。2022 年版本的课标清晰指出“利用现代信息技术优化自主学习环境”，深度学习技术恰能为处理这些问题给予支持。就目前的实践情况而言，深度学习技术大多局限于“习题推送”阶段，未能充分展现“精准化、可视化、个性化”长处，难以支持学生进行深度学习。本文围绕深度学习技术在初中数学自主学习里的运用展开，探究它如何推动学生跨越自主学习障碍，增强数学水平。

一、深度学习技术助力自主学习资源精准适配

初中数学传统自主学习过程里，“资源过载或适配性差”问题常困扰学生：或者于众多资源中随意筛选，要么选用超越认知范畴的习题。借助“学情画像 + 智能推荐”，深度学习手段化解此难题：依托学习行为数据创建动态学情画像，准确锁定学生知识上的薄弱环节；依据画像精准推送适配资源，如为“二次函数图像理解困难”的学生，将“二次函数动态可视化微课”与“分层练习题”列为优先推荐内容，为“基础扎实”的学生，推送“二次函数实际应用拓展题”[1]。

二、深度学习技术化解数学抽象知识理解难点

初中数学中，函数、几何图形、代数推理等抽象内容，成为自主学习的关键阻碍，深度学习借助 “动态可视化 + 交互式探索” 使抽象知识转变为具体形态，助力学生自行搭建数学认知体系。例如，在开展“二次函数 y=ax²+bx+c 图像变换”自主学习期间，学生借助深度学习赋能的“数学可视化工具”，通过操作滑块改变 a、b、c 的数值，实时查看图像的平移、伸缩、对称方面的改变，工具会同步产出 “参数变化与图像关系” 的动态报告，助力学生自主归纳“a 决定开口方向与宽窄，b 影响对称轴位置”的规律；开展“圆与圆的位置关系”学习时，利用工具对两圆半径、圆心距变动时的位置状况进行模拟，同时自动标记对应的数量关联，助力学生自主操作来领会抽象数量关系[2]。

三、深度学习技术实现自主学习错题智能诊断与进阶

自主学习中，错题是极有价值的资源，然而在常规模式里，学生往往只做答案订正，未深入探究错误根源，造成相同类型的问题不断出现。“错题诊断模型”被深度学习技术运用以达成“错因定位 + 针对性进阶”：系统自动判别错题类别，如学生求解“分式方程”时未进行检验，系统依靠错题语义剖析，判定属于“概念理解不完整”；给出“错因解析 + 同类变式题”，针对出现“概念混淆” 状况的学生，先推送“分式方程检验步骤微课”内容，随后推送3 道有“检验环节”的变式题目，保障学生能掌握错误成因；监测进阶成效，若学生做变式题的正确率超90% ，表明已掌握该知识要点，系统便自动推进到下一项内容；若准确率未达 60% ，需增添“基础巩固题”与“步骤拆解指导”。

四、深度学习技术应用的关键原则

在实际操作里，要秉持“技术服务于自主学习，不替代自主思考”准则：一是杜绝过度依靠工具，当借助可视化工具助力理解之后，依旧要引导学生自我总结规则，而不是直接给出结论；二是留意学生的个体差别，按照不同学习风格的学生对技术工具类别作出调整，如为视觉类学生更多地推送动态影像，向逻辑型学生推送“推理步骤拆解工具”；三是加强教师引领，虽然深度学习技术能够供给数据与资源，不过教师要周期性剖析学生自主学习的相关数据，对“技术无法覆盖的深层问题”实施有针对性的指导，防止技术“缺位”或“越位”[3]。

总结

深度学习借助“精准推荐、可视化理解、智能错题诊断”，化解初中数学自主学习面临的资源匹配、抽象知识掌握、错题进阶等困境，大幅提高学生自主学习水平与数学核心素养。研究同时表明，因硬件设备匮乏，技术应用覆盖程度不高；有部分学生表现出“过度依赖技术工具，弱化自主推理”的趋向。后续可继续促进“技术普惠”，对适配农村学校的轻量级深度学习工具加以改进，同时对“技术使用规范”进行细化，指导学生恰当运用技术，使“技术赋能”与“自主思考”相平衡，让深度学习技术更有效地服务初中数学自主学习的长远进步。

参考文献

[1] 刘永胜 . 深度学习技术在初中数学自主学习中的应用与效果研究 [J]. 甘肃教育研究 , 2025(12).

[2] 石俊 ." 减负增效 " 背景下 "336" 混合式在初中数学智慧课堂教学中的应用 [J]. 数理天地（初中版）, 2024(16):122- 124.

[3] 刘长顺 . 虚拟现实技术和增强现实技术在教学中的应用 [J]. 实验教学与仪器 , 2024, 41(4):108- 110.