AI 技术在中职数学教学中的应用探索与实践

前言

随着人工智能（AI）技术迅猛发展，教育领域正迎来前所未有的变革机遇，中职数学作为培养学生逻辑思维、分析能力和技术应用素养的重要课程，其教学模式的创新与实践尤为关键，传统数学教学常面临学生基础差异大、学习兴趣不足、抽象概念难理解等挑战，而 AI 技术引入为此提供新解决路径。

一、中职数学课堂的特殊性

中职学生在数学课堂上的交往形式和一般中学有明显的不同，这是由被教育者的特定认知结构和成长环境决定的。服务对象学情特点表现为“二阶、三性”：“两阶”是指当前学生的认知水平大体在义务教育阶段和职业教育的衔接阶段，部分学生还没有达到义务教育阶段的课程标准，在符号操作（例如代数式化简）、图形化抽象（例如几何证明）等方面的核心能力还没有得到很好的培养；“三性”是指职业技能在心理特征上的引导，思维方式上的具象性依赖，学习行为的反馈敏感度。中职校学生在进入青春期后阶段的一般都具备具象性思维的优势，他们的学习动机是以专业技能为导向的，对于公式的演绎等抽象推理容易被拒绝，而“00 后”职业技术学校学生则更多地适应了碎片化的信息接受方式，他们的课堂参与程度更多地依赖于教师的即时评价和同伴互动等反馈方式，且对反馈的敏感度较高。群体特性与个人差异相叠加，是中等职业学校课堂中普遍存在的一种教学紧张状态，这就需要教师在解决群体认知断层的同时，也要兼顾学生的个性化发展需求。

二、AI 技术在中职数学教学中的应用策略

1. 利用智能分组优化协作，提升数学小组探究实效

教师可以借助“大对话模式”等工具，使班级的分组更加科学。目前，中国网络公司如文心一言，讯飞，启智，吉米，都拥有出色的长文字处理功能；DeepSeek 是一个与 CHATGPTo1 相匹配的开放源码大模型，它具有低成本、灵活的 API 调用等优点，能够高效地为师生提供学习过程中所需要的智力支持。在教学过程中，老师可以首先和大模型进行对话，介绍学生对基本知识（如函数、不等式、数列等）的掌握情况，课堂发言的频率，解题思路的特征等，然后让大模型进行分析，并提出小组的意见。例如，一个35 人的班级，可以把每个5-6 个人分成6-7 个小组。分组时主要考虑三个方面：一是知识能力的互补性，例如，在函数单元的教学过程中，对具有精确描点功能而不精通应用问题的同学，与善于解决问题而图象分析能力不强的同学进行组合；二是思路上的互补性，例如，在进行几何证明时，可以把具有较高直觉性的学生和具有较高逻辑性的学生结合起来，形成一种新的教学模式。三是表现能力的互补性，保证每个小组中都有擅长表现的同学来带领小组内部的沟通。老师可以针对特定章节的大模式提出分层探索的构想。比如在数列单元中，可以设置多个层次的探索任务：让有一定基础的学生来探索等差数列和等比数列之间的关系，以及数列的通项公式的推导；让中级组练习解决问题的策略；基础差的同学，可以先从最基本的排列规则开始。在课堂执行期间，老师可以按照小组的讨论状况，让学生们在任何时候都可以向人工智能助理提出一些修改的意见，这既可以让老师少操很多心，又可以保证调查的持续性，也可以避免老师对调查的过程进行直接干预。

2. 辅助挖掘课堂互动过程价值，提高教学反馈质量

在此基础上，教师可以发挥其在教学过程中的作用，构建更为完善的教学反馈机制。首先，在课堂观察和记录上，老师可以在课堂上记录下学生在关键章节（如三角函数、立体几何等）上的学习成绩，从对概念的理解精度、解题思路的表达、课堂参与程度等方面进行分析，由人工智能助手对学生对知识的掌握特征进行分析。以一个几何单位为例子，老师可以对学生在图形想象、逻辑推理、定理运用等方面进行详细的记录，让 AI 助手来诊断他们的空间思考能力的发展程度，并得到相应的指导意见。其次，在家庭作业反馈阶段，老师可以向 AI 助手输入典型的错误信息，要求他们从知识的关联性、解题策略和思维特点等多个方面来分析问题。例如，在讲授完不等式单元之后，将学生在一次不等式、二次不等式解决过程中出现的一些易犯的错误，人工智能可以帮助老师理清学生在代数运算、函数图像理解等方面的特殊问题，并提出适当的训练方向。第三，在日常评价中，老师可以将自己在平时作业、单元测试等情况下的成绩资料与 AI 助理共享，让人工智能从知识体系完整性、解题思维灵活性等方面对每个同学的成绩进行分析和推荐，从而让老师们能够更加精准地掌握每个同学的进度。通过人工智能的反馈分析方法，不仅可以克服以往的数学教育过于依靠期末考核的限制，还可以在学生的学习过程中，对学生进行重点关注，为有针对性的辅导提供思维上的支撑，从而有效地提高了教学反馈的品质与有效性。

结语

尽管当下 AI 技术在中职数学教学中的应用尚处探索阶段，但潜力无疑巨大，未来应继续深化对其的研究与实践，推动其在教学中更广泛应用，进一步提升中职教育质量与效果，相信经不断探索与创新，AI 技术会为中职数学教学注入新活力，助力学生更好掌握数学知识、培养综合素质与实践能力。

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