利用人工智能優化初中數學單元復習課教學策略研究

1前言

在教育信息化快速發展的時代，初中數學教學不斷探索創新，單元復習課是數學教學的重要環節，對梳理知識體系、強化知識運用與提高學生的思維能力意義重大.但在傳統教學模式下，單元復習課常出現“題海戰術\"“滿堂灌”的情況，很難精準滿足每個學生的學習需求.與此同時，人工智能技術迅速發展，其強大的數據分析與個性化服務功能為教育領域帶來變革的希望.如何將人工智能有效融入初中數學單元復習課，突破教學瓶頸，成為教育工作者迫切需要研究的問題.據此，本文深人探究利用人工智能優化初中數學單元復習課的教學策略，為數學教學改革提供新的思路與方法.

2AI賦能初中數學單元復習課的意義

2.1 單元復習課在數學教學中的定位與挑戰

單元復習課在初中數學教學中至關重要，它是要系統梳理單元內的數學知識，幫學生搭建完整的知識框架，把零散知識點串起來，讓學生能夠更深入地理解與記憶數學概念、定理及公式.例如，學生在代數單元復習時，把方程與函數的知識聯系起來，就能夠厘清不同知識點之間的邏輯關系，也能夠提高綜合運用知識解決問題的能力.但是傳統的單元復習課比較困難，一方面，教學模式太單一，大多是老師在講臺上回顧知識、講解習題，學生只能夠被動地聽，很少有主動思考與探索的機會，課堂參與度不高.另一方面，教師很難照顧到每個學生的不同情況，一個班里學生的數學基礎與學習能力各不相同，統一的復習進度與內容，無法滿足不同層次學生的需求.基礎差的學生可能跟不上，學習好的學生又覺得復習沒什么挑戰性，這樣復習效果自然不好.

2.2人工智能技術對教育變革的驅動作用

人工智能技術在教學內容展示上能夠將抽象的數學知識變得更直觀有趣.比如用虛擬現實（VR）與增強現實（AR）技術，把幾何圖形從平面變成能互動的立體模式，學生理解空間幾何概念就更加容易.在教學方法創新方面人工智能可實現個性化教學，通過機器學習算法分析學生的作業完成情況、測試成績與課堂互動表現等學習數據，就能精準了解每個學生的學習特點與薄弱環節，之后為他們定制專屬的學習計劃與輔導內容.在教育資源分配領域，人工智能打破了地域與時間限制.通過在線教育平臺優質教育資源能夠傳播得更廣，無論學生在什么地方都能夠找到豐富的學習資料.學生在偏遠地區也能夠通過智能學習軟件，觀看名校教師講的數學復習課視頻，享受到與城市學生類似教育資源，

2.3 研究價值與目標

從理論上來講，深人研究人工智能與初中數學單元復習課如何融合，能豐富教育技術與學科教學融合的理論體系，為后續相關的研究提供理論參考.從實際應用來看，通過本研究提出的優化策略，有希望提高初中數學單元復習課的教學效果，提高教學質量，讓學生在復習中真正鞏固知識、提高能力.研究的目標是借助人工智能技術，準確分析學生在單元復習時的學習情況，為他們打造個性化的復習路徑.具體來講，就是用AI工具準確判斷學生對知識的掌握程度，根據這個結果，為不同層次的學生推薦合適的復習資源，提高他們復習的興趣，引入智能輔導系統，讓課堂上人與機器能更好地互動，及時解答學生的疑問，利用動態反饋機制不斷調整復習策略，優化學生的學習路徑.最終目的是提高學生的數學綜合素養，培養他們的自主學習與創新思維能力，為日后的學習打下堅實基礎.

3初中數學單元復習課與AI應用的雙重困境3.1初中數學單元復習課教學現狀分析

許多教師還是采用傳統的知識串講形式，按照教材章節順序逐個回顧定義、定理與公式，之后安排大量習題練習來強化記憶.這樣做雖說能夠讓學生熟悉知識點，但課堂氣氛沉悶，學生參與度不高.

例如 以幾何圖形單元復習為例，教師可能只是單調地列舉三角形、四邊形等圖形的性質與判定定理，學生只能被動聽講，很難將知識轉化為自己的能力.

教師常常難以兼顧班級里學生的個體差異.統一的復習內容和進度讓基礎薄弱的學生跟不上，對知識的理解只停留在表面，稍微變化的題目就無從下手，而學習能力強的學生又覺得復習內容過于簡單沒有挑戰性，激不起深入思考的興趣.

例如在一次函數單元復習時，基礎差的學生對函數圖象與性質的基本應用都有困難，而學習好的學生早就掌握，還想接觸更綜合的拓展內容.此外，學生被大量重復性習題淹沒，卻不注重總結解題思路與反思.如學生在方程單元復習時做了很多題，卻沒真正理解方程的本質與解題的核心邏輯，所以遇到新情境下的方程問題時，依然不知所措.這種教學現狀明顯限制了單元復習課的效果，難以有效提高學生的數學素養與綜合能力.

3.2人工智能在教育領域的應用現狀與局限

如今，智能學習平臺越來越多，比如在線數學學習APP，它們借助算法為學生推送個性化學習內容.學生完成作業或者測試后平臺能夠迅速分析答題情況，找出知識薄弱點，之后推薦對應的學習資源，如知識點講解視頻、相似題型練習等.有些學校還引入了智能教學設備，如智能白板，能夠實現互動式教學.教師可以通過設備展示動態數學模型，讓教學更直觀.但是人工智能在教育領域的應用也存在明顯的局限，一方面，技術成本很高，購買先進的人工智能教育軟件、硬件設備，以及后期的維護升級都需要大量資金投入.對于教育資源相對匱乏的地區或者學校來說，根本無力負擔.就如偏遠山區的學校，由于資金匱乏沒辦法引入智能教學設備，也就錯過了人工智能帶來的教學變革機會.另一方面，人工智能教育產品的適應性欠佳，很多智能學習平臺提供的內容與學校教學實際脫節，不能完全符合當地教材與教學大綱的要求.并且，部分智能輔導系統在解答學生問題時，不夠靈活與深人，只是簡單地給出答案，沒有引導學生思考解題思路，無法真正滿足學生的學習需求.此外，教師對人工智能技術的掌握程度參差不齊，有些教師很難將人工智能工具有效地運用到日常教學中，這也影響了應用效果.

3.3 現存問題與挑戰

綜合初中數學單元復習課的教學現狀與人工智能在教育領域的應用情況，現存的問題與挑戰十分明顯.其一，如何將人工智能技術與初中數學單元復習課有效融合，打破傳統教學模式的限制，是急需解決的重要問題.教師在實際教學中缺乏將人工智能技術與復習課教學內容、方法結合起來的經驗與策略，導致兩者“兩張皮”的現象較為嚴重.其二，在利用人工智能解決學生個體差異問題上也面臨挑戰.雖然人工智能具備個性化分析的能力，但是在復雜的教學環境中要準確抓住每個學生獨特的學習需求并不容易.并且，如何根據學生不斷變化的學習情況，持續優化個性化學習方案，也需要進一步研究.其三，在人工智能應用的背景下，教育資源分配不均的問題比較明顯.發達地區的學校有充足的資金與資源，能夠很快引入并有效利用人工智能教育產品，而欠發達地區的學校就無法實現，這可能會進一步加大區域間的教育差距.此外，隨著人工智能在教育領域的應用越來越深人，數據安全與隱私保護問題也越來越受關注.怎樣在利用學生學習數據提高教學質量的同時，保障學生個人信息安全，成為一個不能忽視的挑戰.

4基于AI的初中數學單元復習課創新路徑

4.1 精準診斷、構建個性化學習起點

通過智能學習平臺收集學生日常作業、課堂測驗以及階段性考試的數據，再運用數據分析算法深入分析學生對每個知識點的掌握程度.

例如以“一元一次方程”單元復習為例，AI系統依據學生答題情況，能夠精準判斷他們在方程解法、應用等方面的問題.基礎薄弱的學生可能在移項變號、去分母這些基本運算步驟上頻繁出錯，中等水平的學生可能在分析實際問題并建立方程模型時遇到阻礙.基于這些精準診斷結果教師可以為每個學生構建個性化學習起點.針對學生的薄弱環節推送專門的知識點講解微課視頻.這些視頻既可以是來自北師大版教材配套的數字化資源，也可以由教師根據學生常見問題錄制.與此同時，搭配有針對性的基礎練習題，幫助學生鞏固基礎逐步提高，為后續深入復習奠定基礎.

4.2 資源適配、分層推薦與興趣調動

依據學生的學習能力、知識掌握水平以及興趣偏好，利用AI實現資源適配和分層推薦，對于北師大版初中數學教材里的重點、難點單元，如“勾股定理”“函數”等，為不同層次的學生推薦不同難度梯度的學習資源.基礎較弱的學生適合推薦以教材基礎知識講解為主，配有簡單例題和練習的資源，幫助他們夯實基礎.中等水平的學生推送的學習資料不僅有知識點的深化講解，還包含一定綜合性例題分析，幫助提高解題能力.學優生可獲得拓展性、探究性的學習資源，比如數學建模案例、數學史中相關知識的拓展閱讀等，滿足他們對知識深度和廣度的追求.此外，AI還能夠根據學生在平臺上的學習行為數據，分析其興趣點.舉例來說，對幾何圖形感興趣的學生，在復習相關單元時推送更多有趣的幾何圖形變換動畫、實際生活中的幾何應用案例等，調動學生的復習興趣，讓學生主動投人復習中，

4.3智能輔導、人機協同的課堂互動

在初中數學單元復習課的課堂上引入智能輔導系統，能夠實現人機協同互動，

例如 教師在復習北師大版教材中“三角形全等證明”這一難點內容時，學生在課堂練習中遇到問題，可通過平板電腦等智能終端向智能輔導系統提問.系統運用自然語言處理技術理解學生問題，迅速給出詳細解答思路，并非直接呈現答案，引導學生逐步思考.與此同時，教師借助智能教學設備，如智能白板展示學生共性問題的解題過程，利用AI技術生成動態的幾何圖形演示，讓抽象的證明過程更加直觀.此外，智能輔導系統還能夠記錄學生提問頻率和類型反饋給教師，教師據此調整教學重點和節奏，針對學生集中問題進行重點講解，提高課堂教學效率，實現人機優勢互補，提高課堂互動質量3].

5結語

通過對利用人工智能優化初中數學單元復習課教學策略的研究，我們成功構建基于AI的創新教學路徑，為解決傳統教學困境提供有效方案.研究成果不僅有助于提高初中數學單元復習課的教學質量，更可推動人工智能在數學教育領域的深度應用.但是受限于實驗范圍和技術發展階段，研究在AI和教學融合的深度與廣度上存在一定不足.日后，希望進一步拓展研究范疇，深化人工智能技術在數學教學各環節的應用探索，持續優化教學策略，為培養適應時代需求的創新型數學人才貢獻力量，助力數學教育邁向智能化新時代.

參考文獻：

[1孫麗.生成式人工智能大模型在初中數學備課中的創新功能與價值定位——以“勾股定理”教學為例[J].數理化解題研究， .2025（9）：65-67

[2]韓雁冰.人工智能技術對初中數學教學方式的優化[J].科學咨詢 .2024（8）：119-122.

[3]李會軍.人工智能優化教師課堂教學方式的策略[J].學苑教育，2022（29）： 12-13+16