人工智能賦能初中數學課堂構建

在《教育信息化2.0行動計劃》的指引下，進一步強化人工智能與初中數學學科的融合，已經成為初中數學教師尋求課堂教學創新、提升課堂教學質量和發展學生學科素養的主動選擇.初中數學教師要進一步深化對人工智能技術的研究，有效探索人工智能技術與數學學科融合的具體實施策略，并逐步在數學課堂教學中發揮人工智能技術的應用價值，破解數學課堂教學瓶頸，不斷提升教學水平，為初中數學課堂教學注入源頭活水.

1人工智能賦能初中數學課堂構建的價值

1.1 轉變課堂組織形態，優化學生學習體驗

在初中數學課堂教學中引入人工智能技術，可以對目前“口授 + 板書”式的固定教學組織形態進行轉變.如通過引人VR眼鏡，可以重新定義課堂知識的呈現形式；通過引入虛擬現實技術，可以重新定義課堂的互動方式；通過引入問卷調查系統，可以有效轉變當前的評價組織形態，從而優化學生的學習體驗，為初中數學課堂教學注入濃濃的新鮮感[1].

1.2 破解傳統教學困境，提升課堂教學質量

傳統的數學課堂教學中存在知識講解不夠形象具體、課堂交互頻率較低、學情診斷不精準等突出間題，制約著課堂教學質量的提升.通過在數學課堂教學中引入人工智能技術，可以有效破解當前課堂教學的困境，補足課堂教學的薄弱環節.如通過引入交互式白板，可以有效補足傳統課堂教學中缺乏互動的短板；通過引入DeepSeek，可以有效解決以往課堂教學中知識學習面較為狹窄、學生學習視野不夠開闊的突出問題；通過引入虛擬現實技術，可以給予學生沉浸式學習體驗，有效補足以往課堂教學枯燥乏味的短板，從而有效破解課堂教學瓶頸，提升數學課堂教學質量.

1.3推進素質教育實施，發展學生核心素養

在人工智能的加持下，教師可以發揮人工智能技術的優勢，充分強化課堂的互動交流與探究學習，有效激發學生學習興趣，進一步開展個性化教學.同時在評價中更加關注學生的學習過程與核心素養養成情況，從而有助于促使教師在教學中落實素質教育理念，進一步發展學生的學科核心素養，讓每個學生都獲注重得全面提升[3].

2人工智能賦能初中數學課堂構建實踐

2.1 賦能課堂趣味講解

人工智能技術可以通過多模態來增強初中數學知識技能呈現的直觀性、生動性和趣味性.如通過引人AR增強現實技術，可以將抽象的數學符號或者圖形轉化為具體的數學模型，讓學生更為直觀地進行知識學習.通過引人觸覺反饋裝置，可以有效模擬物體的運動軌跡，讓學生更為直觀地感受數學圖形的旋轉軌跡.通過引入智能語音合成技術，可以將數學內容，如數學歷史故事、數學案例等，轉化為具體的情境敘事，幫助學生更為趣味地進行數學內容學習，從而在多感官的協同認知體驗中有效降低數學知識的學習難度系數，促進教學質量的不斷提升.

例如 在教學魯教版初中數學七年級上冊第三章中“探索勾股定理”的內容時，教師要運用人工智能賦能課堂趣味講解.教師可以先運用“文心一言”語言模型搜集關于該節課的知識，并自動生成思維導圖框架圖，為學生進行知識體系的搭建和展示，并合理運用☆、、□等不同的符號直觀標記不同知識點的學習難度系數，讓學生更為直觀地縱覽該節課的知識內容，明確具體學習要求.之后，教師可以運用AR眼鏡自動生成立體學習場景，如在場景中虛擬展示三角形的模型，并引導學生借助AR手柄操作三角形的模型，觀察當三角形邊長長度變化時對應的平方關系變化情況.同時，借助人工智能技術探究當直角 a.b 的長度動態調整時，斜邊對應的正方形面積和變化情況，讓學生在沉浸式的觀看和分析中有效提升學習興趣.最后，教師可以借助豆包大模型工具，為學生講解對應的隨堂練習題目，分析學生練習過程中可能出現的問題，并對相關的勾股定理知識進行有針對性的講解，讓學生結合圖象展示、語音講解來逐步深化對勾股定理內容的理解，并直觀感受圖形結合思想的特點.

2.2 賦能課堂智能互動

傳統的數學課堂教學組織中一般運用“進行板書展示 $$ 教師進行講解 $$ 課堂練習”等方式進行，這使得教師和學生、學生和學生、學生和文本之間的交流缺乏，影響教學質量的提升.通過引入基于人工智能技術的知識智能問答系統及相關的工具，可以有效突破傳統課堂教學中互動缺乏、學生學習能動性得不到激發的瓶頸，進一步強化課堂的互動交流.如通過引入自然語言處理技術、智能圖象技術和語音識別技術等，可以有效地強化課堂的互動交流，提升交互的合理性，從而在互動交流中激發學生的學習思維，釋放課堂的教學潛能，助力教學質量的不斷提升.

例如在教學魯教版初中數學六年級下冊第六章中“一元一次方程的解法”的內容時，教師要運用人工智能技術賦能課堂互動.教師可以運用智能教學平臺進行本地智能虛擬助手的部署，并引導學生借助該工具與文本進行交互.如當學生在課堂上練習“一元一次方程的解法”中“移項變號”的內容時，可以借助該系統進行筆跡識別，并自動檢測“移項變號”步驟是否正確、結果是否正確，并及時反饋.如當學生多次寫錯結果時，系統會推送錯誤原因，實現學生與文本的精準交互.同時，教師還可以借助智能高清攝像頭，動態識別班級學生的相貌、學號、微表情等信息，并動態分析不同學生的實際情況，如互動次數、個人心情、個人學習層次等，智能選擇不同的學生進行提問，實現課堂的精準化互動，提升互動交流的有效性.此外，教師還可以借助平板上安裝的豆包工具，強化學生間的隨機互動交流.在互動交流過程中，教師可以讓學生談談學習思路、分享學習方法，一起解決學習中遇到的各種突出問題和學習困惑，真正發揮人工智能的應用價值，賦能課堂高質量的互動交流，有效開闊學生的學習視野，促進數學課堂教學質量的大幅度提升.

2.3賦能課堂精準指導

進一步強化對學生課堂學習的指導，是初中數學教師幫助學生破解課程內容學習瓶頸、補足學習薄弱環節及提升課程內容學習質量的關鍵所在.人工智能技術通過精準化和智能化的學情分析，可以助力教師實現對課堂的精準化指導.如通過引人機器學習算法技術搭建學生的認知特征模型，借助智能診斷系統精準識別每個學生的個人“最近發展區”，并在此基礎上為學生精準推送符合其需要的、針對性較強的數學學習資料，進一步提升課堂指導的精準性、針對性和有效性，從而讓每個學生都能在高質量的指導中獲得不斷發展和提高[4].

例如在教學魯教版初中數學九年級上冊第三章中“二次函數 y=ax² 的圖象與性質”的內容時，教師要借助人工智能實現精準指導.數學教師可以借助智能學習系統動態分析不同學生在作圖時的情況，如作圖軌跡情況、開口方向判斷情況等，識別作圖存在困難的學生，并將該信息智能推送到教師端.教師則可以結合人工智能的推送，及時對該學生的情況進行更為細致化了解，并在此基礎上幫助學生制定改進的方案.如學生在學習過程中對拋物線的開口方向判斷存在一定的困難，教師則可以強化對該學生的指導，并在指導過程中結合人工智能提出的診斷建議.運用VR技術為學生展示坐標系，并動態呈現系數 a 符號的變化情況；引導學生借助VR手柄，操作虛擬拋物線生成器，拖拽頂點位置；最后，逐步過渡到純代數表達式的性質歸納指導，深化學生認識，幫助學生解決學習中遇到的各種問題，促進學生學習質量的不斷提升.

2.4 賦能課堂競技學習

進一步強化課堂的競技學習，有助于激發學生的求知欲望和學習活力，讓學生以更為積極和主動的姿態投入到對課堂對應數學內容的深度學習之中.人工智能技術輔助下的知識游戲化學習機制，通過智能競賽系統的加持，可以有效將學生對知識內容的學習情況轉化為對應的虛擬等級或者相應的學習分值，并將學生的學習情況進行動態排名，從而可以有效激發學生的學習主觀能動性，喚醒學生的競賽學習活力，促進數學課堂教學水平的不斷提升.

例如 在教學魯教版初中數學七年級上冊第五章中“平面直角坐標系”的內容時，教師借助人工智能設計“坐標尋寶”智能游戲，能賦能競賽學習.教師可以引導學生借助該系統對標記的GPS模擬坐標進行讀取，并在虛擬坐標中尋找與“平面直角坐標系”相關的數學題目進行作答，作答正確之后可以進人下一關.教師則可以借助系統對學生的坐標讀取情況、題目作答速度、過關等級等進行自動分析，將學生的學習行為轉化為對應的學習積分，讓學生進行排名和對比，并生成對應的虛擬勛章，對表現較好的學生給予對應的精神和物質獎勵；對排名靠后的學生要給予對應的學習指導，及時幫助學生補足學習短板.借助人工智能技術實現高質量的競賽學習，可以逐步促進學生學習潛能的釋放和學習效率的提升.

2.5 賦能課堂智能診斷

進一步進行有效的課堂評價，對學生的學習情況進行智能診斷，是教師借助人工智能技術優化課堂教學的重要組成部分，也是有效幫助學生查漏洞和補短板、提升教學質量的重要一環.教師要積極地借助人工智能技術中的多維度數據采集技術、情感計算技術等，對學生的學習情況，如學習過程、學習表現等進行動態化掌握，并診斷學習中的問題，提出有針對性的改進策略，從而促進學生的全面改進和提高，促進學科核心素養培養目標的落實[5]

例如在教學魯教版初中數學七年級上冊第一章中“三角形的尺規作圖”的內容時，教師可以借助人工智能實現智能診斷.教師可以借助高清智能攝像頭對學生的課堂互動情況、課堂微表情等進行記錄；借助智能問卷調查系統對學生的個體學習習慣、學習進退步情況等進行記錄；借助交互式電子白板等智能交互工具，對學生的課堂互動交流情況進行記錄；借助智能作業判閱系統對學生的作業整潔度、作業正確率、作業錯誤原因進行動態記錄，并借助人工智能技術對上述的數據進行歸納和梳理，為每個學生生成個人成長圖譜，呈現學生的學習過程、學習結果、學習薄弱環節、學習改進方向，讓學生結合上述展示情況進行有針對性的改進，真正促進學生的發展和提升.

3結語

綜上所述，持續探索人工智能賦能初中數學課堂教學的具體實施方法和策略，既是《教育信息化2.0行動計劃》和新課標對數學教師創新課堂教學組織形態、不斷提升教學質量的基本要求，也是初中數學教師有效落實素質教育理念與核心素養培養目標的主動選擇.初中數學教師要進一步重視對人工智能技術的研究，持續探索借助人工智能技術優化數學課堂教學的具體對策和方法，并在后續的數學課堂教學實踐中注重歸納和總結，從而真正挖掘人工智能技術的應用價值，逐步提升數學課堂教學的質量和水平.

參考文獻：

[1]王東，于鵬丹，鐘永江.人工智能視域下初中數學圖形與幾何教學現狀、問題及改進策略[J].中小學電教，2025(Z1):142—145.

[2]張娟波，劉海蘭.初中數學教學與人工智能技術的深度融合[J].天津教育，2025（4)：17-18.

[3]蘇秀榮，黃勇，王敏.人工智能背景下的數學作業創新管理研究[J」.現代中小學教育，2025，41(1)：36-39.

[4」李小娜，程曉志. AI+ 教育賦能初中數學自主預習的研究報告[J].中學課程輔導(教師教育)，2021(15):28-29.

[5]肖鐳.電子書包賦能的精準教學模式構建與應用研究以初中數學復習課為例[D].杭州：浙江工業大學，2019.