“優學派”人工智能平臺助力初中數學課堂實例研究

陳婷 鄭春清

隨著時代變遷，人工智能大大改變了人們的生活，而人工智能加入中學課堂，構建“智慧課堂”深化了當今學校課堂教學改革.依托“優學派”人工智能平臺在節約課堂時間成本、實時數據統計反饋學生知識內化情況、展現學生思維軌跡有助教師分層規劃教學等方面，給課堂大大提效.

2020年11月由福建省教育廳和福建省教育學院組織了一場題為“人工智能教育教學提升”工程的培訓，應福建省教育學院邀請，筆者于2020年11月2日在福州一中初八班開展了一節利用“優學派”教學交互平板實現初中數學課堂的“智慧教學”.人工智能最終會代替傳統的“黑板加粉筆”教學嗎？智慧課堂帶給我們哪些便捷？現就七年級上冊《整式的加減復習課》為例，就備課過程及課后經驗反思形成下文，與同行們一起交流探討.

作為未來教育的一種趨勢，人工智能與傳統教學的融合勢必成為一種主流趨勢，而相比傳統教學而言，“優學派”教學交互平臺無疑在許多方面凸顯除了顯著的優勢.

1節約了大量的時間、增強學生主體地位

作為傳統教學，“黑板加粉筆”在學生練習環節會浪費不少時間，一節課只有45分鐘，而讓學生上黑板板書，由于學生粉筆書寫較慢，勢必耗時，且每次最多只能讓4，5個同學上黑板板書，這就會造成許多沒有上臺的同學在座位上磨蹭時間，這樣大大降低了課堂效率，而利用“優學派解答題發送”功能，筆者在課中將事先編輯好的練習題“先化筒后求值3（x-4x+1）-1/3（3x+4x+6）.其中x=-2”通過互動題板發送給學生，可以讓所有同學拍照上傳筆記本上的作答情況，并且有進度統計（如圖1所示），可以看到每一個學生的作答情況.這比傳統的讓學生板書的方式節省了不少時間內，且還反饋出“提交進度”等更多信息以便老師了解學生答題熟練程度.

當進度條顯示所有學生完成練習后，教師通過“隨機比對”功能，可以從學生作答中，隨機抽取幾份答案，或者由教師抽取幾份有代表性的答案，并通過“屏幕廣播”展示給全班學生看，這樣，每一個學生都能參與其中.借助電子儀器的操作，相比傳統投影方式，只需一鍵獲取學生答題樣本即可，這又節省了不少時間.以本節課為例，在復習整式的計算環節，通過發送預設的試題給學生，系統自動抽取，可以看到學生答題情況，如圖2所示：

學生看到自己的作品被展示在大屏幕上，都非常激動，而當筆者通過畫筆國畫批注時，一些有代表性的錯誤就會被一一指出并當堂改正.每個學生不僅自己的答案會被展示，而且學生可以發現其他同學解答過程中的問題，學生也能進行批注，同時，還可以在課堂上發起人氣投票，讓學生選出他們認為最規范的書寫格式，真正讓學生成為課堂的主人.學生在點評時，既加深了對概念的鞏固.也培養了學習興趣，喚起了他們做課堂小主人的意識.

2實時統計有助老師快速把握學生答題情況

為了第一時間掌握學生知識的掌握情況，檢測教學是否達到預期目標，利用“優學派”統計功能，可以在課堂上實時發布事前編輯好的題目，系統會在設定時間內自動提交并統計學生答題情況.例如，本節課為了了解學生對七上第二章《整式的加減》中容易混淆的概念是否已完全掌握，筆者預設了5個課堂判斷題，如圖3所示.

筆者通過“互動題板”將這5個判斷題發送給學生，在學生作答并提交過程中，系統會根據預設答案反饋出正確率統計圖，如圖4所示.

從這里，教師可以很清楚地知道，學生對單項式和多項式等基本概念（第1-4題）掌握非常好，而對概念提升題的掌握還有待增強.因此，第一時間獲取學生總體情況后，教師可以在講解后快速就本題進行課堂變式，以測學生是否通過教師進一步講解獲取知識經驗.

3展示思維軌跡、關注薄弱知識點實現分層教學

在平時教學過程中，我們看到的更多是學生呈現的作業結果，而對于學生如何得到這一結果，花了多少時間，經歷解題過程的思維盲區和難點在哪里，教師無從獲得，僅能憑借教學經驗感知學生的易錯點和困惑點.而在課堂實施過程中，借助“優學派”平臺的答題錄像功能，可以清晰地看到學生的思維軌跡，譬如學生在做概念辨析中遲疑之處，或者涂改之處，由此可推測學生在該類問題出現概念不清晰、思維困難結界等.

根據系統統計出的學生答題完成時間、正確率、高頻錯誤等，教師可以把一個班級的學生劃分為若干個層次，分層布置個性化作業，真正實現因材施教，對不同的學生給予不同的關注，讓不同程度的孩子都在數學上實現不同程度的發展，有的放矢讓學生練習，達到減負增效的作用.這相比以往傳統教學教師滿堂灌的做法更有依據及數據支撐，人工智能也可助力教師更好地調整教學進度和課堂節奏，精準教學，使得學生都能夠高效吸收知識.

4結語

時代已經對我們提出了高質量教育的要求，以往一些電子儀器只是輔助我們的課堂，而現在，我們更講究信息技術和課堂的高效融合，信息技術已經成為實現高效課堂不可或缺的保障之一.相信“智慧課堂”可以大大為課堂增效，讓我們的傳統教學插上騰飛的羽翼，讓教師大膽放手，創造出課堂教學的一片新天地.

（本文系福建省教育科學規劃“十三五”規劃2019年度專項課題《指向思維能力提高的初中數學教材解析》（立項批準號：Fjjgzx19-054）研究成果）