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人工智能支持下高中数学个性化学习模式的探索与实践

杨欢
  
扬帆媒体号
2025年213期
安徽省六安市皖西中学 安徽六安 237000

摘要:随着人工智能在教育领域的不断发展,人工智能对教育的推动作用更加明显。高中阶段的数学教育因教学难度大、知识覆盖面广、专业要求高等“高标准”而让学生“望而生畏”。如何通过人工智能推动高中数学教育的科学发展,通过人工智能平台的应用为学生提供更加精准的、个性化的学习方式,已经成为广大一线教师最关注的问题。本文就从人工智能对于提升学生数学学习成效的意义入手,就如何通过人工智能技术的应用促进数学教育的个性化发展需求提出一些对策。

关键词:人工智能;高中;数学;个性化

引言

人工智能技术的发展建设助推了教育领域的变革,同样也推动了高中数学教育的科学化发展建设。高中阶段的数学教与学的过程中,都需要较强的逻辑、抽象的思维等多方面的能力。而这些因素的发展,在不同学生身上有不同的表现。如何通过人工智能技术的应用,帮助教师解决教学过程中的“一刀切”模式,帮助学生制定更具针对性的学习方案,是人工智能技术在数学教学中的新突破。这种模式能够根据学生的学习情况、认知特点等因素,为学生提供量身定制的学习方案,提高学生的学习兴趣和学习效果,推动高中数学教学质量的提升[1]。

一、人工智能支撑下高中数学个性化学习的意义

(一)满足学生个体差异需求

受自我学习基础、学习能力、学习兴趣及学习习惯的影响,高中学生在数学学习各方面有较大的差异,不同学生对数学的关注度有较大的不同。教师在日常课堂教育中难以全面满足所有学生的数学学习需求,导致教学的成效大打折扣。但是在信息化人工智能技术的推动下,这一问题也有了进一步的解决。信息技术能够通过数字化反馈,精准捕捉学生的学习状况与学习需求,从而为学生提供个性化的指导,满足数学学习的个体差异。

(二)实现精准教学

人工智能的智能化教育模式,能够对学生的学习过程进行实时监测和分析,了解学生在学习过程中遇到的问题和难点。学生在智能设备上展开学习、练习之后,系统可以准确判断学生在哪个知识点上存在不足,进而为教师提供精准的教学建议,也为学生提供针对性的学习资源。比如,在“立体几何”的学习中,若系统发现学生在空间几何体的表面积和体积计算上频繁出错,就会自动推送相关的知识点讲解和练习题,强化学生的学习弱项。

(三)提升学生学习主动性

与传统的教师讲授方式不同,人工智能模式下的高中数学教学,不仅能从绝大多数学生的数学学习需求角度出发展开教育,还能从学生的个性化需求出发,满足学生分层学习的特殊要求,营造更加个性化的学习氛围。在学生自主学习的时候,人工智能平台通过收集相关数据,精准分析学生的学习状况、学习节奏、学习需求等,帮助学生设计学习方案,自主把握学习节奏与学习强度,并及时给予学生鼓励,让学生更加主动地学习。

二、构建人工智能支持下高中数学个性化学习模式

(一)学习目标个性化设定

在日常教学中,教师可以根据学生的学习状况、学习习惯、学习需求,通过人工智能平台的应用,精准设定学习方案与学习目标。教师通过人工智能的数字收集及反馈功能,全面掌握学生的数学学习状态,确定学生的学习需求与学习程度,从而精准设定学习目标,帮助学生逐步提升数学成绩。教师可以通过数字化人工智能平台的应用,为学生提供分层教育内容,让不同学习层次的学生都能够在数学学习过程中有所提升。

(二)学习内容个性化推送

人工智能学习系统可以基于学生的学习目标和学习情况,从高中数学教材的数字化资源中为学生推送个性化的学习内容。这些内容主要包括教材中的知识点讲解、例题分析、练习题、拓展阅读材料等[2]。学习系统可以通过对学生的学习偏好、学习状况等的把握,帮学生选择适配的学习内容并根据学习状况进行及时调整。比如学生在某个知识点上掌握较好,系统会减少该知识点的基础内容推送,增加拓展性内容;如果学生掌握不佳,系统会增加该知识点的基础内容和相关练习推送。

(三)学习路径个性化规划

学习路径是指学生在学习过程中所遵循的知识顺序和学习步骤。人工智能可以通过对学生数学学习情况的全面收集展开科学分析,在分析的基础上为学生制定个性化学习路径。在学习“三角函数”时,对于理解能力较强的学生,系统可以推荐先学习三角函数的基本概念,再直接学习三角函数的图像和性质;对于理解能力较弱的学生,系统则可以推荐先学习任意角和弧度制,再逐步学习三角函数的定义、图像和性质。

三、人工智能支持下高中数学个性化学习模式的实践要求

(一)搭建智能化学习平台

在利用人工智能展开数学教育之前,学校要搭建一个集学习资源管理、学习过程跟踪、学习评价反馈等功能于一体的智能化学习平台,并将平台与高中数学教材的数字化资源相整合,为学生提供便捷的学习入口。平台通过采用云计算、大数据等技术,实现对学生学习数据的实时收集和分析。同时,在使用体验方面,平台还应具备良好的用户界面,方便学生和教师使用。

(二)组建专业化教学团队

虽然人工智能支持下的数学教学更加智能化,但是智能化的前提还是要组建由数学教师、教育技术专家、人工智能工程师等组成的专业化教学团队,由数学教师负责制定教学计划、设计学习内容和指导学生学习;教育技术专家负责将教学内容转化为数字化资源,并确保平台的教育性和合理性;人工智能工程师负责平台的技术开发和维护,保障系统的稳定运行和功能升级。同时,团队成员之间还要加强沟通与协作,共同推进个性化学习模式的实践。

(三)开展针对性的教师培训

在利用人工智能展开高中数学教育时,要对高中数学教师进行人工智能技术和个性化学习模式的培训,提高教师的信息技术应用能力和教学创新能力。培训内容包括人工智能的基本原理、智能化学习平台的使用方法、个性化学习的教学设计等。通过培训,让教师能够熟练运用智能化平台开展教学活动,更好地指导学生进行个性化学习。

(四)加强学生的信息素养培养

智能化时代的教育发展,前提是要培养学生的信息素养,让学生能够熟练使用智能化学习平台进行学习。学校可以开设信息技术课程,教授学生基本的计算机操作、网络使用、数字化资源获取等技能。同时,在数学教学中,教师应引导学生正确使用平台上的学习资源,提高自主学习能力。家长群体也要科学看待、全面支持学生的信息化学习需求,为学生的信息化学习提供一定的条件,保证学习的成效。

结语

人工智能支持下的高中数学个性化学习模式,不仅能够精准对接学生的学习需求,激发学生的学习主动性,还能为教师教学提供科学依据,实现教学相长。学校需加大对智能化学习平台的投入与建设,为模式实施提供硬件支撑;教师要不断提升自身的信息技术应用能力和教学创新能力,熟练运用人工智能技术开展教学;学生应积极提升信息素养,主动适应个性化学习环境;家长则需给予理解与支持,共同为学生的学习创造良好条件。

参考文献

[1]姬梁飞,人工智能与数学个性化学习的耦合机理及其实施路径[J].中小学教材教学,2025.07.

[2]刘扬,人工智能辅助下的小学语文个性化学习模式研究[J].科学导报,2025.07.

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