摘要：本论文聚焦人工智能技术在初中数学教学中的应用，深入探讨其在教学资源整合、个性化学习支持、课堂教学模式创新等方面的实践路径。通过分析人工智能技术的特点与初中数学教学需求的结合点，提出优化教学效果的策略，旨在为提升初中数学教学质量、促进学生数学核心素养发展提供理论与实践参考。

关键词：人工智能；初中数学；教学应用

引言

在信息化时代，教育领域正经历着前所未有的变革。人工智能作为一种新兴技术，为初中数学教学注入了新的活力。通过运用AI 技术，教师可以更精准地了解学生的学习需求，提供个性化的教学方案，从而提升教学效果。然而，人工智能在实际应用中也面临诸多挑战，如教师对 AI 技术的认知不足、AI 工具开发滞后、学生对 AI 辅助学习的接受度低等。

1 人工智能在初中数学教学中的应用价值

1.1 优化教学资源整合与应用

人工智能技术能够整合海量数学教学资源，包括动态课件、虚拟实验、数学文化拓展材料等。教师可利用智能工具快速筛选与教学目标匹配的资源，例如在讲解“二次函数的实际应用”时，通过 AI 推荐的建筑设计、桥梁工程等领域的函数模型案例，将抽象的数学知识与现实场景结合，增强教学内容的直观性和趣味性，提升学生的学习参与度。

1.2 实现个性化学习支持

初中学生在数学学习能力、知识基础和认知风格上存在显著差异。人工智能通过分析学生的课堂答题数据、作业完成情况及学习行为轨迹，构建个性化学习模型，精准识别学生的薄弱知识点和学习困难。例如，智能学习平台可根据学生在函数图像绘制、几何证明等题型中的错误类型，推送针对性的微课视频、变式练习题和错题解析，实现“一人一策”的精准辅导，弥补传统教学中“一刀切”的不足。

1.3 创新课堂教学模式

人工智能支持下的互动式教学打破了传统课堂的单向讲授模式。智能答题系统、虚拟数学实验室等工具可实现实时课堂反馈，教师通过分析学生的即时答题数据，调整教学节奏和策略。例如，在几何图形的性质探究课上，学生利用VR 技术模拟空间旋转、图形变换，直观感受数学规律，教师则通过后台数据观察学生操作难点，进行针对性指导，促进学生自主探究与深度思考。

2 人工智能在初中数学教学中的应用策略

2.1 构建智能学习支持系统

（1）智能诊断与精准反馈

智能学习平台通过机器学习算法分析学生的作业和测试数据，识别知识漏洞并生成诊断报告。例如，某初中引入的AI 作业批改系统，不仅能自动批改选择题、填空题，还能对解答题进行语义分析，标注逻辑错误和步骤缺失，并推送相似题型的强化训练。某学生在学习“全等三角形判定”时，系统检测到其对“边角边（SAS）”判定条件应用不熟练，随即推送包含实际场景的辨析题，帮助学生深化理解。

（2）自适应学习路径规划

基于学生的学习进度和能力水平，人工智能可为学生规划个性化学习路径。例如，对基础薄弱的学生，系统优先推送基础概念讲解视频和简单习题；对学有余力的学生，则推荐数学建模、奥数拓展等进阶内容。某校在“一元一次方程”单元教学中，通过智能系统将学生分为 A、B、C 三组，A 组学生重点巩固解方程步骤，B 组学生尝试方程应用题变式训练，C 组学生参与“方程在生活中的优化问题”项目式学习，实现分层教学。

2.2 创新课堂教学模式

（1）情境化与互动式教学

人工智能通过虚拟现实（VR）、增强现实（AR）技术创设沉浸式数学学习情境。在“三角函数”教学中，教师利用 AR 技术将三角函数与建筑测量、航海定位等场景结合，学生通过手机或平板扫描现实物体，实时观察角度与边长的函数关系，将抽象公式转化为直观体验。此外，智能答题系统支持课堂即时互动，教师通过“抢答”“投票”等功能激发学生参与，如在“概率统计”课上，利用 AI 生成随机抽奖模拟实验，帮助学生理解概率概念。

（2）智能辅助教学决策

课堂教学过程中，人工智能实时分析学生的表情、语音和答题数据，为教师提供教学决策参考。例如，智能摄像头捕捉到学生普遍皱眉或注意力分散时，提示教师暂停讲解并进行重点回顾；通过分析课堂讨论的语音数据，识别学生的疑问点，教师可及时调整教学策略。某教师在“圆的性质”公开课中，借助AI 课堂分析系统发现学生对“圆周角定理”理解困难，立即切换为小组探究模式，利用动态几何软件演示定理推导过程，有效提升了教学效果。

2.3 促进教师专业发展

（1）智能教研支持

人工智能为教师提供智能备课工具和教研资源。例如，AI 备课助手可根据教学内容推荐优质课件、教学设计案例，并通过文本分析技术为教师的教案提供修改建议。某教师在设计“一次函数图像”课时，系统推荐了包含动画演示、生活实例的课件模板，并提示增加学生动手绘制图像的环节，优化了教学设计。此外，AI 还能整合区域内教师的教学数据，生成教学质量分析报告，为教师改进教学提供数据支撑。

（2）个性化培训与能力提升

针对教师在人工智能技术应用中的薄弱环节，智能系统可提供定制化培训课程。例如，对不熟悉智能答题系统操作的教师，推送操作指南视频和模拟演练；对希望提升数据分析能力的教师，推荐教学数据解读课程。某区教育局组织的“AI+数学教学”培训中，通过智能诊断识别教师的技术应用短板，为每位教师制定“学习—实践—反馈”计划，显著提升了教师的信息化教学能力。

3 应对策略

3.1 加强教师培训与技术支持

学校定期组织人工智能技术应用培训，邀请专家进行实操指导；建立技术支持团队，及时解决教学中的技术问题。

3.2 完善数据安全管理机制

严格遵循数据保护法规，采用加密技术存储学生数据，明确数据使用权限，确保隐私安全。

3.3 平衡技术应用与传统教学优势

教师需明确人工智能的辅助定位，在教学设计中合理安排技术应用环节，注重引导学生主动思考，避免“技术绑架教学”。

结语

人工智能在初中数学教学中的应用具有重要的现实意义和广阔的发展前景。通过个性化学习、智能辅导和数据分析等方式，人工智能能够显著提升学生的学习效果和教师的教学效率。然而，人工智能在实际应用中也面临诸多挑战，如教师认知不足、工具开发滞后、学生接受度低等问题。未来，随着技术的不断进步和应用的不断深化，人工智能将在初中数学教学中发挥更大的作用，为培养高素质人才提供有力支持。

参考文献：

[1]韩雁冰.人工智能技术对初中数学教学方式的优化[J].科学咨询，2024（8）：119-122.

[2]余婷，袁玖根.人工智能技术在初中数学教学中的应用分析[J].中国教育技术装备，2024（3）：21-26，33.