基于AI作業批改系統應用的數學個性化課堂構建

【摘要】隨著教學改革的持續推進，在現代化初中數學教學中，倡導教師積極落實信息化教學，借助各類信息技術優化傳統的教學、評價方式，以提升教學有效性，促進個性化課堂的構建.AI作業批改系統的應用，能夠在不改變學生紙質作業作答方式的前提下，通過AI數據采集反饋真實的教學問題，為教師提供更加準確的參考信息，從而提升課堂教學的針對性.本文對AI作業批改系統的應用優勢進行分析，并從“反饋真實教學問題”“分析學生弱點知識”“強化學生弱項能力”“構建多輪優化機制”“提升課后服務質量”五個方面對其具體實施展開研究，旨在提升作業批改的效率以及準確性，促進個性化數學課堂的構建.

【關鍵詞】AI技術;初中數學;課堂教學

隨著教育技術的快速發展，個性化教學已成為現代教育改革的重要趨勢，其目的在于滿足學生的不同學習需求和興趣，促進學生全面發展.這需要教師精準把握學生的實際學情，明確學生之間的層次化差異，如此才能夠使教學具有個性化特點.為此，教師要實施有效的作業批改，通過批改反饋學生對課程知識的理解和掌握情況，進而有針對性地調整教學策略和內容，促進個性化課堂的構建.然而，現階段初中數學作業批改依然沿襲傳統的人工評閱模式，不僅耗時耗力，且容易因教師的主觀因素導致評價不平等，無法客觀、全面地反映學生的實際水平.筆者依據多年初中數學教學經驗，認為AI作業批改系統的應用，不僅能夠提升作業評價的精準度和效率，批改結果更能為教師的教學工作提供有力的支持，助力實現個性化教學、針對性教學.為此，筆者針對基于AI作業批改系統應用的數學個性化課堂構建展開如下論述，供大家參考交流.

1"AI作業批改系統的應用優勢

1.1"反饋真實教學情況

基于AI的作業批改系統是一種作業智能批改app，該app和點陣筆相結合，通過手機藍牙連接，實現智能化操作.在批改作業時，教師只需利用點陣筆在紙質作業上打正誤，系統即可自動錄入批改結果，借助其智能作業診斷、數據分析功能，實時捕獲作業批改數據，精準分析每個學生的作業情況，并生成相應的批改數據以及學生個人對課程知識的掌握情況，由作業評價反哺學生的學習行為和教師的教學行為，從而反饋真實的教學問題，有效解決傳統批改的痛點.

1.2"促進個性化教學實施

AI作業批改系統，可以根據批改的結果，自動生成個性化電子錯題集、班級共性錯題集，反饋學生在學習過程中的弱勢知識區以及弱項能力，以此推動學習評價從結果性評價向過程性、診斷性評價轉變，促使評價與教學有機結合，為教學優化提供精準的參考信息，實現以數為據、以學定教的目標.與此同時，系統還能為學生推送個性錯題、變式題、共性錯題等，滿足學生的個性化需求，為教師的個性化教學提供保障，真正地做到因材施教，從而促進個性化教學的實施.

1.3"提升教師信息素養

在當前教育環境中，教師的信息素養普遍不高，許多教師對現代信息技術的掌握程度有限，在課堂上應用信息技術的頻率較低，往往局限于基本的多媒體功能或電子白板，并未充分利用大數據、人工智能等先進技術，大大降低了教學的互動性和靈活性，難以實現個性化的教學輔導.AI作業批改系統的應用能夠實現高效、準確的作業批改，幫助教師節省大量時間，從而將更多精力投入到教學中，同時有助于教師識別學生的學習盲點和個體差異，進而進行有針對性的教學調整.因此，AI作業批改系統能夠有效地提升教師的信息素養，幫助教師學習如何利用大數據與人工智能改進教學方法，促進課堂教學質量的持續提升.

2"基于AI作業批改系統應用的數學個性化課堂構建

2.1"圍繞批改結果，反饋真實教學問題

AI作業批改系統的引入，能夠幫助教師快速、準確地對作業進行批改，生成詳盡的分析報告，反饋教學過程中的真實問題或者不足之處，從而為教師進行教學反思提供了強有力的依據，幫助教師有針對性地調整教學計劃.此外，AI作業批改系統所提供的反饋具有實時性，教師無需等待作業批改完成后再進行分析，通過實時的信息反饋，教師可以迅速識別問題，并及時調整教學策略.

例如"在教學“一次函數”時，通過AI作業批改系統的應用，發現學生對一次函數圖象平移變換問題理解不清楚.如以下題目：在平面直角坐標系中，將直線l1：y=2x-2平移后得到直線l2：y=2x+4，則下列平移方法正確的是（""）

（A）將l1向上平移4個單位長度.（B）將l1向下平移6個單位長度.

（C）將l1向左平移3個單位長度.（D）將l1向右平移3個單位長度.

通過AI作業批改系統的分析，發現66%的學生選擇錯誤，系統給出的批改結果：超過三分之二的學生不能理解函數上下平移、左右平移帶給函數的影響，這就說明在教學函數圖象性質時，部分學生存在一定的疑問，且對于此知識點的解題經驗較少.為此，教師應該在后期教學中強化對此知識點的練習和講解，引導學生借助系統推薦的習題展開訓練，深入理解一次函數平移變換問題.由此可見，基于AI作業批改系統的課堂建設，使得教學反饋更加迅速，教師能夠及時發現教學漏洞，及時調整教學策略，從而促進數學課堂的個性化構建.

2.2"做好錯題歸因，分析學生弱點知識

錯題是反饋學生學習知識弱點或者弱項能力的重要信息.在傳統的數學教學模式下，多數教師都是結合正答率，針對學生普遍出現的錯題進行講解，這種方式難以對學生的個性問題展開分析.而AI作業批改系統的應用，并非簡單地給出正誤判斷，而是能夠針對每道題的錯誤情況進行歸因分析，這樣有助于教師更精準地識別學生的弱點知識，通過對錯題原因進行深入分析，明確學生在學習過程中存在的突出問題，并實施具有針對性的補救措施，幫助學生鞏固基礎、提升能力.

例如"在教學“一次函數”時，教師借助AI作業批改系統可以準確判斷學生是否因為概念理解不清、步驟遺漏、公式記憶不準確等原因導致錯題.這種細致入微的分析，可以幫助教師了解學生的真實解題能力以及對具體知識點的掌握程度.如學生出現錯題“直線y=3x-6與坐標軸所圍成的三角形的面積是_____”．錯因分析；部分學生因為未完全掌握一次函數圖象的畫法而畫錯圖象，導致面積求錯；部分學生計算直線與坐標軸交點的坐標的時候出現錯誤；部分學生在計算三角形面積的時候出現運算錯誤.由此，教師能夠明確該部分知識的教學效果不理想，進一步加強對該知識點的講解與練習，幫助學生掌握“已知一次函數，求與坐標軸所圍成的三角形面積”的方法，幫助學生更好地克服難點問題.與此同時，教師可以向學生推薦系統生成的個性錯題集和班級共性錯題集，為他們設計個性化的補救計劃，促使他們在課后進行有效的自學鞏固.總之，通過AI作業批改系統做好錯題歸因，教師可以更加有效地識別學生的弱點知識，并進行具有針對性的知識強化，促進個性化課堂的構建.

2.3"展開針對教學，強化學生弱項能力

在數學學習過程中，不同學習水平的學生往往會遇到不同程度的困難，這些困難可能源于推理能力、抽象能力、空間想象力等多方面能力的不足.借助AI作業批改系統，教師可以從數據結果入手，發現學生的弱項能力，并實施針對性的教學干預及強化，以促進學生核心素養的提升.

例如"在教學“一次函數”時，AI作業批改系統憑借智能化判斷，能夠識別出學生在解題過程中的能力缺陷.如學生在解答一次函數應用題時，系統可以通過分析學生的解題步驟，判斷學生的推理能力和邏輯思維能力.形如：

在平面直角坐標系xOy中，已知點C（m+2，3m-1），直線l經過點A（2，2），B（1，3）．

（1）求直線l的解析式；

（2）若A，B，C三點共線，求m的值；

（3）若將直線l先沿y軸向上平移2個單位，再沿x軸向右平移3個單位后經過點C，求點C的坐標．

若系統檢測到學生在第二問和第三問中出現錯誤，說明學生的邏輯推理能力不足，難以根據題目的已知條件進行推理和運算.這便為教師提供了信號，教師可以針對此類型題目開展針對性教學，通過引導性的問題啟發學生進行思考和探究，并使用情境創設和錯題分析的方式鍛煉他們的推理能力.對于那些在抽象能力上有所欠缺的學生，教師可以將數學問題具象化，利用圖示、流程圖或實物實驗等方式，幫助學生理解抽象概念，降低知識的理解難度，從而提升學生的解題能力，促進個性化課堂的構建.

2.4"實施二次批改，構建多輪優化機制

在當前的數學教學中，學生完成作業后，常常由于缺乏有效的反饋和針對性的練習，無法完全糾正自身錯誤，這些問題逐漸累積成“惰性問題”.利用AI作業批改系統，教師可以實施二次批改，通過個性化習題引導學生進行查漏補缺，并在此基礎上構建多輪批改、多輪教學、多輪優化的教學機制，確保學生能全面、深入地掌握知識，徹底糾正錯誤，進而促進學生學習能力的提升.

例如"在教學“一次函數”時，AI作業批改系統可以根據學生初次完成作業的情況，自動生成個性化的練習題.這些習題涵蓋了學生的薄弱知識點和技能，能夠幫助他們鞏固基礎知識.

如典型例題：求代數值的大小.

易錯點：對題目已知條件認識不清晰；缺乏推理思維.

題目：直線m：y=2x+2是直線n向右平移2個單位再向下平移5個單位得到的，而（2a，7）在直線n上，則a=_____.

在學生完成個性化習題后，教師可以利用AI系統實施二次批改，揭示學生在新習題中仍然存在的問題，幫助教師識別出學生的惰性問題.隨后，教師進行新一輪的教學調整，以滿足學生不斷變化的學習情況和學習需求.在這一過程中，教師應重視培養學生的自我反思意識，主動評估自己的學習情況，養成良好的學習習慣，從而每個學生都能享受到個性化指導，實現學生綜合能力的提升.

2.5"布置個性作業，提升課后服務質量

通過AI作業批改系統，教師能夠獲取每位學生詳盡的作業數據，分析出他們的學習特點與需求，進而為學生布置個性化的作業，從而更好地滿足學生的學習需求.教師應鼓勵學生在課余時間進行自我提升，有效提升課后服務質量.

例如"在教學“一次函數”時，教師可以根據不同學生完成作業的情況，識別出他們的強項和弱項，并在此基礎上布置個性化作業，發揮學生最大的學習潛力，同時降低學生的學習壓力，讓學生在適合自己的路徑上獲得進步.基于學生個性化的作業內容，教師可以通過線上平臺，鼓勵學生分享自己的學習收獲，如學會的題型解法、解決的錯題難題等等，增強師生之間、學生之間的課下互動，從而充分發揮個性化作業的價值，促進個性化課堂的構建.

3"結語

綜上所述，AI作業批改系統的應用在數學個性化課堂的構建過程中具有非常突出的實踐意義，它不僅能夠反饋真實的教學情況，促進個性化教學實施，還能夠提升教師的信息素養，進而推動初中數學信息化教學的轉型.為此，教師應該圍繞AI作業批改系統的批改結果，明確教學過程中存在的不足之處；做好學生錯題歸因，分析學生在學習過程中遇到的問題以及薄弱知識點；教師應該開展針對性教學，強化學生的弱項能力，同時解決教學過程中的問題；實施二次批改，借助AI作業批改系統構建多輪優化機制，深入挖掘學生的學習痛點，并布置個性化作業，提升課后服務的質量.基于此，通過多樣化的應用途徑，充分發揮AI作業批改系統的應用優勢，真正做到因材施教，促進數學教學個性化課堂的構建.

【本文系2024年度合肥市教育科學規劃課題，課題名稱：基于AI的作業批改系統賦能初中數學個性化教學實踐研究，課題號：HJG24202的研究成果】

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