化抽象為具體

摘 要：文章闡述高中數學智能化教學基本內涵，剖析高中數學智能化教學基本原則，以高中數學“立體幾何”知識點為例進行實踐驗證；化抽象為具體，將抽象物體以具體的、直觀的事物形象進行展示，提高學生對幾何知識的理解，鍛煉學生的抽象思維，培養學生數形結合的學習方式，提升學生的數學核心素養.

關鍵詞：化抽象為具體；智能化教學；高中數學；“立體幾何”

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2025）03-0059-03

收稿日期：2024-10-25

作者簡介：馬亞鵬，本科，一級教師，從事高中數學教學研究.

《教育部關于實施第二批人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作的通知》中指出，將人工智能等智能技術與教師隊伍建設相互融合，能夠發揮智能化教學工具的高效性，使當前義務教育適應數字化時代的教育新要求，打造人機協同的“雙師課堂”，實現教育強國的基本目標.智能化教學發揮智能技術的智能性和高效性特點，圍繞學習主體制定個性化教學方案，尊重學生的學習興趣和認知水平，打造智能化教學設施輔助教學的教學新生態，提升學生的課堂體驗，促進學生個性化發展，合理利用線上線下聯合育人的教育模式，促進教育公平.

1 高中數學智能化教學概述

1.1 智能化教學

智能化教學主要是指將人工智能等信息化技術應用于教育領域的教學方式^[1].其主要依托于智能化教育平臺和智能化教學工具構建“智能+教育”的基本育人模式，為教師備課和教學策略的調整提供數據依據，使其教學手段和教學方式更貼合學生的實際學習情況，提高教師實施教學干預的精準性，提升高中數學課堂的教學效率；滿足學生在數學課堂上多樣化的學習需要，提升學生的課堂體驗，鍛煉學生的數學思維和實踐能力，從而促進學生全面發展.

1.2 高中數學智能化教學思考

高中數學智能化教學對教育領域的貢獻主要集中在兩方面.一方面，高中數學智能化教學能夠提升學生對數學學科的學習興趣^[2]，化抽象為具體，降低數學知識的學習難度.智能化教學通常以具有視覺沖擊力的色彩、圖片以及視頻等方式展示數學知識的內在聯系，將抽象的數學知識、數學定義具體化，降低學生的理解難度，提升學生的課堂體驗，激發學生對數學學科的學習興趣.

另一方面，高中數學智能化教學能夠為教師提供學生學習全過程的相關數據，提高教師備課效率，促進教師對教育資源合理配置.智能化教學能夠對學生在學習具體立體幾何知識時進行全過程追蹤，收集學生課前預習、課堂學習、課后作業等多環節的學習數據，促使學生對抽象數學知識的掌握情況可視化，有利于教師根據學生的掌握情況調整教學策略和教學手段，遵循學生的認知水平和身心發展規律，解放學生的個性發展.

1.3 高中數學智能化教學基本原則

為了提升高中數學智能化教學的教學效率，高中數學智能化教學需要遵循以下兩個原則.高中智能化教學需要遵循個性化原則.智能化教學可以收集學生的學習數據，從數據中分析學生的認知水平、學習興趣，利用智能化技術對學生的發展方向和優化路徑進行預測，結合預測結果和學生的實際學習需要制定符合學生興趣愛好和發展方向的個性化教學方案.

高中數學智能化還需要遵循互動性原則.智能化教學工具是輔助教師實現課堂互動的有效手段，教師可以借助虛擬現實技術和人工智能等智能化技術增加互動交流頻率，調動學生的多個感官，提升學生的課堂參與感，激發學生的學習熱情，鼓勵學生進行小組合作分工與公開展示，創設鏈式問題，為學生提供相互交流的機會.

2 高中數學智能化教學現狀

2.1 教育資源挖掘局限淺層

智能化教育資源主要包括智能化教育平臺、智能化教學工具以及智能化技術在高中數學教育中的使用，還包括與其配套的先進教學理念和教學方式.

目前，高中數學智能化教學對智能化教育資源的挖掘還停留在淺層.高中數學課堂依賴單一化的多媒體設備播放相關教學PPT，缺乏對智能化教育資源個性化、多元化的挖掘動力，忽視智能化教育資源與班級學生的適配性，難以發揮智能化教育對學生個體精準性提升和干預的效果.

2.2 智能工具使用不合理

智能化教育是將智能化技術與高中數學課堂相互融合的教學模式，其主要依托于智能化技術構建人機協同育人的“雙師課堂”.

然而，高中數學課堂對智能化工具使用并不合理，出現課堂與智能工具不適配等現象.智能化技術將數學課堂切割成課堂片段，降低了高中數學課堂的連貫性，提升了學生的理解難度，阻礙了學生數學核心素養的提升.這些問題在一定程度上使“智能+教育”的育人模式發揮出“1+1lt;2”的教學效果，降低了高中數學課堂的教學效率.

2.3 缺乏匹配的智能評價體系

眾所周知，智能化技術具有即時性、高效性等特點，其能夠在較短的時間內完成數據收集、數據分析和數據反饋等流程.

目前，高中數學課堂的教學評價主要依據傳統的評價模式進行，其評價過程所耗費的人力、物力較多，導致針對全校大規模的教學評價次數屈指可數.這在一定程度上造成了學生動態學習數據追蹤的困難，使應用教學評價結果的過程中出現滯后性和延后性，增加了教師對學生個體實施科學干預手段的難度.3 智能化教學在高中數學“立體幾何”知識點中的應用3.1 基于智慧教育資源，建立翻轉課堂

綜合微課教育資源，構建翻轉課堂^[3]，利用智能化教育資源不受時間、空間限制的特點，提前讓學生以微課的形式了解課堂知識點內容，針對教學重點和難點進行側重講解.

此外，教師還可充分利用智慧教學平臺，如網易云課堂、智慧樹等開展智慧化教學，充分應用綜合智能智慧教育資源，讓其能夠有效服務于傳統的數學教學.數字化時代，作為數學教師應該嘗試突破傳統教學的限制，切實應用智慧化教學平臺，打造形式上更為豐富、時間上更具彈性、內容上更為固定、方式上更加混合的智慧化、開放式教學環境，讓學生能夠不受空間與時間限制進行數學學習.

3.2 利用智能教學工具，化抽象為具體

為了解決幾何題目對于一些空間能力較差的學生學習的限制（如圖1），教師還可以借助智能化繪圖軟件來完成立體幾何的圖形繪制，增強學生對立體幾何空間線條關系、視覺效果等數學知識的認知，降低學生學習空間幾何的難度.常見的數學幾何軟件有Geogebra等.其中，幾何畫板的軟件功能包括繪制立體幾何圖形、平面圖形，教師可以借助幾何畫板根據題目信息繪制幾何模型，將圖片按照隨機角度進行旋轉，促使學生能夠更加清晰地了解立體幾何中的空間關系，化抽象為具體，通過畫筆繪制輔助線段，保證點、線與面空間關系的直觀性.此外，利用智能化教學設備展示立體幾何知識，還可以化抽象為具體，讓學生從不同的解題思路出發構筑輔助線，提升其對數學知識的學習興趣.

其他的一些智能化教學工具的使用同樣能夠提升課堂教學效率，解決教育資源匱乏、教學途徑單一、學生課堂參與度較低等問題.如運用思維導圖、在線流程圖等方式繪制基本的數學知識框架，可依托在線課堂、釘釘、直播、微信群以及智能化學習平臺等方式，讓學生獲取更為全面系統的數學知識理論體系，建立新舊知識之間的連接紐帶，將數學學習逐漸看作完整的整體^[4].因此，教師根據學生的現實需要和認知水平開展教學，以智慧化工具將數學學科中的抽象概念、抽象知識具體化，進而更直觀地展現高中數學立體幾何知識，可鍛煉學生的抽象思維和空間想象能力，提升學生的數學學科核心素養，促進其全面發展.

3.3 構建智能一體化系統，進行精細評價

智能化技術在高中數學教育領域的應用可打破教學限制，根據教學內容、學生特色和學生認知水平等綜合因素構建起智能一體化系統^[5]；實施精細化教學管理與評價，根據精細化評價結果及時對學生實施教學干預，調整教學節奏和教學策略，降低高中數學課堂教學評價的評價成本，提升教學評價的評價效率.

如為了檢驗班級內學生對高中數學“立體幾何”知識點的掌握情況，教師可基于智慧化平臺，搭建“云—臺—端”的智能一體化教學框架（如圖2），將數據云端、系統平臺及移動終端進行一體化建設，超越傳統教學的單向傳輸，實現智能化教學閉環.教師可依靠移動終端，對課中課后全過程進行二十四小時掌握，也可實時通過智慧化平臺搜集的后臺數據，逐次連續監測學生的學習情況，了解學生在不同幾何題目上所花費的作答時間、題目正確率等信息，還可通過平臺智能診斷系統形成可視化的曲線圖、雷達圖以及診斷文字，清晰了解學生的薄弱點和學習狀態，為后續的教學策略和教學干預提供數據支撐.

4 結束語

綜上所述，高中數學教師可以化抽象為具體，充分利用智能化教育資源，建立翻轉課堂，挖掘智能化教學工具的教學潛力，搭建多樣化的互動渠道；合理利用智能診斷系統，進行精細評價，激發學生學習興趣；降低立體幾何知識點的學習難度，具象化展示立體幾何的抽象知識點，提升教學效率和教學質量，提高學生的課堂體驗，促進學生核心素養的培育.

參考文獻：

[1] 謝忠新.智能化教學：AI時代信息技術與課程教學深度融合[J].上海課程教學研究，2019（Z1）：5-9.

[2] 金國林.“互聯網+”背景下高中數學智能教學的有效開展[J].數學大世界（下旬），2021（07）：49-50.

[3] 程杰，郭小銳.“互聯網+”背景下高中數學智能化教學創新途徑研究[J].中國新通信，2022，24（22）：194-196.

[4] 李超.“互聯網+”背景下高中數學智能化教學創新途徑分析[J].中國新通信，2023，25（18）：212-214.

[5] 朱哲，何瑞，樓一丹，等.基于知識結構的高中數學智能診斷系統的建構與應用[J].教育測量與評價，2020（08）：19-27.

［責任編輯：李慧嬌］