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人工智能赋能初中课堂教学的实践探索
摘要:在教育数字化转型背景下,人工智能与初中课堂教学的深度融合成为提升教育质量的重要路径。本文基于学校实践案例与区域经验,系统分析人工智能在初中课堂教学中的应用价值,梳理实践成果与现存问题,从策略优化、教师发展、评价革新三方面提出融合路径,为构建智能化初中课堂提供理论与实践参考。
关键词:人工智能;初中课堂;教学实践;融合策略
一、研究背景与价值定位
《义务教育课程方案和课程标准(2022 年版)》明确提出推进信息技术与教育教学深度融合的要求,人工智能作为数字化转型的核心驱动力,正重塑初中课堂教学范式。从学生发展维度看,虚拟实验平台(如 NOBOOK 化学仿真实验)、个性化学习系统等工具,突破传统课堂时空限制,使学生在跨学科项目式学习中发展问题解决能力;对教师而言,AI 学情分析工具(如智谱清言学习行为分析系统)能精准定位班级知识薄弱点,推动教学从 “经验驱动”向“数据驱动”转型;在课堂结构层面,希沃智能交互系统与在线学习平台的应用,构建起“预习-探究-拓展”的动态教学链条,实现“以学为中心”的课堂重构。
二、实践探索与阶段性成果
(一)融合模式的多维建构
学校课题组构建“三环节四场景”智慧教学模式:课前通过 AI 预习诊断系统推送分层学习任务(如数学学科基于前测数据生成个性化错题微课);课中运用希沃智能白板开展互动教学,化学学科创新“五来”模式(资源推送、活动预约、成果展示、项目实践、综评跟进),借助抖音平台展示学生实验创新成果;课后依托作业分析系统自动生成知识漏洞图谱。该模式在语文整本书阅读教学中成效显著,教师利用 VR 技术还原《红楼梦》大观园场景,结合 AI 情节思维导图工具,使学生人物关系梳理效率提升 40%. 。
(二)学科融合的差异化突破
不同学科形成特色应用路径:数学学科建立“在线平台 + 双师课堂”模式,市区教师通过直播讲解重难点,乡镇学校学生实时互动答疑,课后AI 系统自动生成变式训练题;英语学科运用口语评测机器人开展人机对话练习,发音准确度反馈覆盖率达 100% ;物理学科开发“虚拟实验室+真实操作”混合教学,高危实验(如高压电路)通过仿真系统演示,基础实验则在智慧实验室完成数据实时采集。在信息技术应用能力提升工程 2.0 培训中,文科教师侧重数字资源可视化处理,理科教师聚焦实验数据建模,形成学科适配的能力提升方案。
(三)教师发展的梯队建设
构建“三级四维”培养体系:新手教师参与“智能工具操作工作坊”,掌握希沃白板基础功能与微课制作技巧;骨干教师研修“学习分析技术”,运用通义千问分析学生作文情感倾向;专家教师引领 “AI + 跨学科”课程开发,如历史与信息科技融合的 “AI 复原古代城市”项目。化学教师姚文静通过抖音开展“家庭小实验”直播教学,单场观看量超 3000 人次,带动学科教师形成信息化教学创新团队。
三、现实困境与挑战分析
(一)融合策略的学科适配性不足
现有策略集中在数理化等实验性学科,语文、道德与法治等文科的 AI 应用仍停留在资源检索层面。如文言文教学中,AI 虽能提供词义辨析数据库,但在情感体验与文化内涵解读方面存在明显短板,难以实现“工具性”与“人文性”的平衡。跨学科融合缺乏系统性设计,“AI 生成文学画像”的成功经验,在初中阶段因学科知识衔接问题难以直接迁移。
(二)教师数字素养的层级分化
调查显示,35 岁以上教师中仅 42% 能熟练使用 AI 备课工具, 15%
的教师仍依赖传统 PPT 教学。部分教师对 AI 技术存在认知偏差,将智能测评系统简单等同于电子题库,未能挖掘其学习路径分析功能。
(三)评价体系的科学性欠缺
当前评价侧重技术应用频次(如课堂互动软件使用时长),忽视教学本质变革。某初中的 AI 融合课例中,尽管学生平板互动率达 90% ,但课后测试显示概念理解正确率仅提升 5 个百分点,暴露出“为技术而技术”的形式化倾向。多元评价机制尚未健全,家长对 AI 作业批改的接受度不足 60% ,质疑其对个性化学习的支持能力。
四、深化融合的发展路径
(一)构建学科适配的策略矩阵
建立“学科特性-技术功能”匹配模型:语文学科开发“AI 文学情感分析”工具,辅助诗歌意象解读;地理学科运用 AR 沙盘生成地形演化动画,突破空间想象难点。借鉴柳州跨学科经验,设计“AI + 项目式学习”框架,如“智能垃圾分类系统设计”融合物理传感器原理、数学数据统计与道德与法治环保理念,形成可复制的跨学科方案。
(二)完善教师发展支持体系
实施“双线三阶”培训:线上建设“AI 教学微案例库”,收录不同课型的技术应用场景(如英语听说课的 AI 对话训练流程);线下设立“智慧教室工作坊”,开展“同课异构 + 技术创新”教研活动。针对农村教师推出“硬件租赁 + 远程指导”服务,通过移动智慧终端解决设备短缺问题。
(三)创新多元立体评价机制
构建“三维四层”评价体系:技术维度评估工具适配度(如虚拟实验与真实操作的契合度),教学维度考察学生思维参与深度(通过 AI 对话分析批判性思维表现),学习维度追踪核心素养发展(建立数字画像成长档案)。引入教育神经科学技术,通过眼动仪分析学生在 AI 情境中的注意力分布,为优化教学设计提供科学依据。
五、结语
人工智能赋能初中课堂教学是技术迭代与教育创新的双向奔赴。随着5G、边缘计算等技术的普及,未来课堂将实现从“辅助教学”到“智能共生”的跨越。需要教育工作者在实践中把握 “技术赋能”与“教育本质”的平衡点,让人工智能真正成为培养学生核心素养的催化剂,推动初中教育高质量发展。
参考文献
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[2]黄郁郁,王后雄,人工智能赋能中学化学教学的探索U].,教学与管理,2024(19):53- 55.
[3]余胜泉,汪凡淙,人工智能教育应用的认知外包陷阱及其跨越[D],电化教育研究,2023, 44(12):5-13.
*本文系重庆市教育学会(2023-2025 年)基础教育科研实验学校立项课题“新课标背景下信息技术与初中学科教学深度融合研究”(XHSY202313)、重庆市教育科学“十四五”规划 2023 年度一般课题“基于‘智慧课堂’背景下初高中化学思维进阶培养的教学实践研究”(K23YG1210163)的阶段性研究成果