導語：中學數學課堂教學效益提升策略一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：人工智能的飛速發展，為數學教育的改革帶來新機會。通過分析傳統中學數學課堂教學存在的問題，探索利用人工智能提升中學數學課堂教學效益的策略，以期得到新時代下富有實效的教學思路，對于提高教學質量與提升教學效益，具有借鑒意義和參考價值。

關鍵詞：“人工智能+”時代；中學數學；課堂效益；高效課堂；信息技術

2017年，國家《新一代人工智能發展規劃》，提出加快人工智能高端人才培養，建設人工智能學科，發展智能教育[1]。數據驅動的智能革命已經廣泛滲透進了教育領域，使得教育的管理面臨著智能化時代帶來的機遇和挑戰。數字化轉型的時代帶來的是科技的浪潮和行業的顛覆[2]。人工智能深刻影響著中小學教育的改革方向，教師的角色和作用是什么呢？如何把智能與我們的教育融合在一起，使我們的教學更有溫度、更加豐富多彩，需要我們認真思考。

1傳統課堂存在的問題

新課程改革已經開始實施,但數學的傳統課堂教學模式基本上還是教師講、學生被動接受，使用的是統一的教學大綱、統一的評價標準，體現不出學生的個性差異。如何使課堂教學更好地服務于我國實際情況的教育路線？2020年12月19日-20日在珠海舉行了“智能時代的中小學數學教育變革研討會”，會上，湯濤校長認為目前的數學教育培養了好勝心，但沒有帶來激發興趣的好奇心。對于中小學教師和家長來說，要培養有后勁的學生，關鍵是要培養孩子的好奇心。葛軍校長認為，隨著新課程新高考進程的推進，數學教育應以“立德樹人”為目標，用“生長教育”的理念引導學生。

2“人工智能+教育”時代對課堂的影響

2019年教育部了《關于實施全國中小學教師信息技術應用能力提升工程2.0的意見》（以下簡稱《意見》），《意見》里提出要推動教師主動適應信息化、人工智能等新技術變革，積極有效開展教育教學。在新一輪變革推動下，人工智能、大數據、互聯網等前沿科技正加速應用于教育領域。主要是要改變傳統的教學方式，要從教師的教轉變到學生的學。教師要充分發揮學生的主體性，改變單向傳授知識的方式。學生通過自我學習發現問題、提出問題，自己去探索，或者與同伴合作，互相探討。教師可以利用人工智能、大數據、互聯網等技術優勢，幫助學生的個性化學習設計科學的、合適的學習方案。人工智能、大數據、互聯網等，還可以作為教師的有力助手。人工智能教育需要教師在探索與實踐中,聯合學生、教師、家長、社會各方面力量,深耕細作,實現從0到1的過程,培養學生的思維能力、動手能力、創新能力[3]。人工智能實現了人機交互，符合學生個性化的學習要求，學生只需要輸入關鍵詞或圖片就能獲得答案，培養了學生的自主學習能力。通過大數據了解學習者學習的發生過程，智能測評學習者的真實學習水平，智慧教育平臺的構建，不僅能夠實現在線答疑、作業自動批改、智能化個性學習，還能通過智能設備有效預測學習者的學習行為，并依據精準的個性分析，向學習者智能推送學習資源，有助于激發學習者的學習動機，推進未來教育的變革創新。通過智慧的方式解決課堂教學中出現的各種問題，讓學生感受到智慧的魅力，調動學生“智慧”熱情，同時，教師在教學中要注意引導學生創新，特別是在數學解題中，鼓勵學生開展一題多解、變式訓練等活動，全面強化學生的創新能力，促進學生智力發展[4]。

3中學數學課堂教學效益提升的策略研究

中小學階段，課堂教學仍然是重中之重，人工智能對課堂教學帶來強烈的沖擊與挑戰。按照《數學課程標準》，教師要掌握現代信息技術，向學生提供豐富的學習資源，幫助學生理解問題。主要通過課堂的師生活動，實現課堂的生活化、情感化以及個性化，培養學生的綜合能力素質，優化數學課堂教學，提高課堂教學效益。（1）切實進行課前預習，開啟學習的知識前奏?！缎抡n程標準》倡導：預習是學習的個體一種獨立的探索活動。學生憑借已有的知識、生活經驗和學習方法，自主探索，從而激發學生的學習興趣，增強學生學好數學的信心，促進學生的發展。在新課程理念背景下，預習不再是單純為掌握知識和技能而設置的學習活動，而是為了讓每一個孩子發展得更好。教師明確提出預習要求，學生按照教師的指令，通讀教材，畫出要點，適當做筆記，理解主要知識點，慢慢地學會舉例理解，使抽象概念具體化，大膽提出疑問，與教師交流，參與智能教學平臺相關的主題討論，在平臺反饋預習過程中的學習困難，嘗試完成平臺的預習作業。大數據可以反映出學生的預習效果，根據這個結果，任課教師可以及時調整教學計劃。（2）關注學生的個體差異，開展因材施教。首先，承認學生個體差異的存在，深刻認識到每個學生的獨特性，教育教學中會存在個性差異。其次，尊重學生的個體差異，不用同一標準要求學生，允許學生個體的不同發展。“人工智能+教育”可以做到根據學生的個體差異授課，課前預習任務，課中基于課前學生的預習數據，教師在授課過程中著重講解了學生預習當中遇到的共性問題，并且通過大量案例、視頻幫助學生理解，基于案例的小組討論可以讓學生記憶深刻。另外，課堂上結合所授知識點，設置不同的學習任務，通過任務完成情況，感知學生對知識的接受程度。人工智能化的課堂就是讓學生忙起來，通過完成任務、參與課堂活動獲得知識。不同的學生的學習能力有所不同，因此要學會分層次教學，對不同的學生布置不同類型的題目，對知識進行加強鞏固。大數據的結果也能讓我們及時地對學生進行督學，增強學生的學習信息以及情感鼓勵。教學過程中采用多種教學形式，如師生互動、生生互動、邊講邊練、生講生練，學生通過扮演小教師，體驗成就感，體現個性差異。（3）創設問題情境，激發學習興趣。愛因斯坦曾經說過：“興趣是最好的老師?！彼芗ぐl人的創造熱情、好奇心和求知欲。一個好的問題情境，能調動學生的學習興趣，激發他的求知欲與好奇心。教師要學會創設問題情境，激發學生對新知識學習的熱情，有了興趣，接受新知識也就更容易一些。教師要學會利用人工智能技術，構建有趣的教學情境。如在§2.12等式的性質（《數學》七年級上，人民教育出版社）的學習中，通過VR技術，展示天平稱物體的動態過程，讓學生初步感知物體的平衡。也可以用虛擬仿真實驗室，讓學生切身體會這一過程。這時再引入新課，學生頓時對等式的知識產生了極其濃厚的興趣。又如在教學圓和圓的位置關系時,通過Geogebra或者幾何畫板軟件制作圓移動的動態過程,這樣學生就看清圓和另一個圓從相離，到相切，到相交，到內含的動態過程，也可以借助展示生活中的例子，比如月球和地球一個月內的位置關系，平常生活中學生可能知道月球和地球的大概位置移動，但不清楚具體是什么情況，因此可以通過視頻展示，讓學生看清月食的形成過程，不僅學習了天文知識，也清楚了數學中圓與圓的位置關系。數學與生活是緊密聯系的，數學來源于生活，因此可以在實際生活中來創設具有趣、異、疑特征的小而具體、新而有趣、有適當難度的生活化情境，把學生帶入數學學科的學習，不僅激發了學生的問題意識，增強學生學習的內驅力，還促使學生圍繞自己身邊的問題展開探究，提高學生的數學應用能力，讓學生體會到學習數學的重要性,有助于學生利用所學的數學知識解決實際問題。（4）熟悉智能教學系統，營造自主高效課堂。在教育變革中，必須要將人工智能與大數據進行全面融合，才能進一步通過智能軟件、機器學習等方法，對學生進行針對性的智能服務[5]。“駕馭式自主高效課堂”[6]就是在教師的組織、引領下，建立的學生自主高效學習發展的課堂。把每節課的內容分為許多小任務，大致按照“學、教、練、展、評”的流程，教師分階段引導學生進行自主學習，以生為本，達到教育的最終目的，使每位學生得到最優化發展。在課堂上應有一種讀秒意識，把每個環節做到最佳，真正體現“駕馭式自主高效課堂”，提高課堂效益，努力使各個層次的學生在課堂上極致化發展。有效落實“駕馭式自主高效課堂”五個微環節，即“學、教、練、展、評”+鞏固診斷，提高課堂效率，加強學生綜合能力的發展。另外，通過智能教學系統的統計功能可以分析學生的具體學習效果、解題習慣等，這樣教師可以進行針對性教學，布置針對性題目，采用分層教學方式，真正實現因材施教。（5）借助智能軟件，使數學知識可視化。我們常說數學比較抽象，這主要體現在一些定理和概念等形成的過程上，因此可以借助一些智能軟件，如幾何畫板、Geogebra、Mathmatica等軟件，使數學知識可視化，讓學生感悟到數學產生的過程，這樣可以引導學生形成數學抽象的核心素養。由于概念定理等的講解都比較抽象，因此教師除了通過向學生展示生活實例外，借助思維可視化技術輔助學生理解，結合文字語言、符號語言和圖形語言讓學生真正將知識融會貫通，這樣學生接受起來就容易得多了。如，在學次函數的性質時，可利用Geogebra軟件畫出二次函數形成的過程，通過圖像學生就能歸納出二次函數的性質。這樣既節省了畫圖的時間，又很直觀，從而提高了課堂效率。（6）拓展數學問題，體會數學的應用價值。在高效的課堂學習后，學生掌握了數學知識，也有了自主學習的能力，教師要引導學生學會用數學知識去解決實際問題，比如章節過后布置任務，讓學生知道數學來源生活也應用于生活。要讓學生學會收集和整理相關信息，刪繁去簡，學會提取有用的信息，通過應用數學，拓展了他們的思維，也激發了他們的探索能力，培養自我認同感，提高對科技及其他類型模型的興趣和探求意識，感受數學與生活是密不可分的。人工智能使教育發生了革命性的變革，但是教育的本質是不會變的，智能也是依賴于“人工”。教師應該主動擁抱人工智能，利用人工智能的長處，推動向“素質教育”的深刻轉型。

參考文獻

[1]江豐光,熊博龍,張超.我國人工智能如何實現戰略突破———基于中美4份人工智能發展報告的比較與解讀[J].現代遠程教育研究,2020,32(1):3-11.

[2]羅玥汐.論人工智能與數學教育的結合[J].啟迪與智慧(教育),2019(1):27-28.

[3]陳海勇.對人工智能教育的探索與實踐[J].試題與研究,2020(20):18.

[4]朱文瓊.初中數學智慧教育策略及案例分析[J].數學大世界,2020(23):12.

[5]高紅.信息科技環境下人工智能與未來教育變革路徑[J].數碼世界,2019(10):162.

[6]文萍.基于人工智能的小學數學高效課堂的構建研究[J].讀與寫,2020,17(24):172.

作者：陳梅香 晏瑜敏 林荔娜 黃少武 單位：莆田學院 數學與金融學院 莆田學院