摘要：在数智化时代背景下，信息技术与教育教学深度融合成为必然趋势。“AI 助教” 作为新兴的教育技术手段，为初中生物差异化教学带来了新的机遇与可能。本文从理论基础出发，阐述了差异化教学的内涵以及 “AI 助教” 应用于初中生物教学的理论依据，进而深入探讨了 “AI 助教” 在优化初中生物差异化教学中的实践策略，包括利用 “AI 助教” 精准分析学生学情、个性化定制学习方案、提供多样化学习资源以及智能评价学习效果等方面，旨在通过创新教学模式，满足不同学生的学习需求，提升初中生物教学质量。

关键词：数智化时代；AI 助教；初中生物；差异化教学

引言

随着人工智能技术的飞速发展，教育领域正逐渐迎来深刻变革。数智化时代的到来，为教育教学提供了更加丰富的资源和多样化的工具。初中生物作为一门基础学科，对于培养学生的科学素养和生命观念具有重要意义。然而，传统的生物教学往往采用 “一刀切” 的教学模式，难以满足学生个体差异的学习需求。差异化教学强调尊重学生的个体差异，根据学生的不同特点和学习能力设计教学内容与方法，以实现每个学生的最优发展。“AI 助教” 的出现，为初中生物差异化教学的有效实施提供了有力支持，能够帮助教师更加精准地了解学生，提供个性化的教学服务，从而优化教学过程，提高教学效果。

一、“AI 助教” 优化初中生物差异化教学的实践策略

（一）利用 “AI 助教” 精准分析学生学情

1.学习数据采集

“AI 助教” 可以通过多种途径收集学生在生物学习过程中的数据，如在线学习平台上学生的课程观看记录、作业完成情况、测试答题数据等。例如，学生在观看生物实验教学视频时，“AI 助教” 能够记录学生的观看时长、暂停次数、重复观看的片段等信息，这些数据反映了学生对实验内容的理解程度和学习难点。同时，学生在完成在线作业时，答题的时间、正确率、错误类型等数据也被实时采集。

2.学情分析报告生成

基于采集到的大量学习数据，“AI 助教” 运用数据分析算法，对学生的学习情况进行深入分析。它可以生成详细的学情分析报告，包括学生的知识掌握水平、学习能力倾向、学习兴趣点以及学习过程中存在的薄弱环节等。例如，通过对学生在细胞结构、生物进化等知识点的答题情况分析，“AI 助教” 能够明确指出每个学生对不同知识点的掌握程度，哪些学生在细胞分裂过程的理解上存在困难，哪些学生对生物进化的证据部分理解较好等，为教师实施差异化教学提供精准依据。

（二）基于学情 “AI 助教” 个性化定制学习方案

1.学习目标分层设定

根据学情分析报告，“AI 助教” 协助教师为不同层次的学生设定个性化的学习目标。对于基础薄弱的学生，设定以掌握基础知识和基本技能为主的学习目标，如能够准确识别细胞的基本结构、描述光合作用的基本过程等；对于学习能力较强的学生，设定拓展性和探究性的学习目标，如探究不同环境因素对光合作用强度的影响、分析生物进化的原因及趋势等。通过分层设定学习目标，使每个学生都能在自己的最近发展区内得到挑战和提升。

2.学习路径规划

“AI 助教” 为学生量身定制个性化的学习路径。例如，对于在生物实验操作方面存在困难的学生，“AI 助教” 规划的学习路径可能包括推荐相关实验原理讲解视频、虚拟实验操作练习软件，以及安排针对性的线下实验辅导；对于对生物知识有较高探索欲望的学生，“AI 助教” 则推荐拓展阅读材料、学术研究报告，并引导学生参与线上生物学科兴趣小组进行讨论和交流。学习路径的规划充分考虑学生的个体差异和学习需求，确保每个学生都能沿着适合自己的道路高效学习。

（三）借助 “AI 助教” 提供多样化学习资源

1.资源智能推荐

“AI 助教” 根据学生的学习目标、学习进度和兴趣偏好，从庞大的生物教学资源库中为学生智能推荐合适的学习资源。资源库涵盖了文本、图片、视频、动画、虚拟实验等多种形式的教学素材。例如，对于对生物多样性感兴趣的学生，“AI 助教” 推荐相关的纪录片、科普文章以及生物多样性保护的案例分析；对于正在学习遗传与变异知识的学生，“AI 助教” 推送基因编辑技术的科普视频、遗传实验模拟动画等资源，帮助学生更好地理解抽象的知识。

2.资源定制生成

除了从现有资源库中推荐资源，“AI 助教” 还具备一定的资源定制生成能力。例如，当学生在学习某一生物知识点时遇到困难，“AI 助教” 可以根据学生的问题和学习情况，自动生成针对性的讲解材料，如制作简短的动画演示、编写通俗易懂的文字解释等，以满足学生个性化的学习需求。这种定制化的学习资源能够更有效地帮助学生解决学习中的困惑，提高学习效果。

二、实施案例分析

以某初中八年级的生物课程《生态系统》教学单元为例，教师运用 “AI 助教” 开展差异化教学。在教学前，通过 “AI 助教” 对学生以往生物学习数据的分析，发现学生在生态系统的组成、食物链和食物网等知识点的理解上存在较大差异。根据学情分析结果，教师利用 “AI 助教” 为学生分层设定学习目标，并制定个性化学习方案。

对于基础薄弱的学生，“AI 助教” 推荐了一系列生态系统基础知识讲解视频，包括生态系统的概念、生物部分和非生物部分的组成等内容，同时安排了简单的在线练习题，帮助学生巩固所学知识。对于学习能力较强的学生，“AI 助教” 推荐了关于生态系统能量流动和物质循环的拓展阅读材料，以及相关的科研论文，并引导学生参与线上生态系统模拟实验项目，通过模拟不同生态系统的变化，深入探究生态系统的稳定性。

在教学过程中，“AI 助教” 实时监测学生的学习情况。当发现部分学生在理解食物链中能量传递效率问题上遇到困难时，自动生成了专门讲解能量传递过程和计算方法的动画视频推送给这些学生。同时，“AI 助教” 根据学生在讨论区的发言情况，对学生的学习参与度进行评价，并及时反馈给教师。

教学单元结束后，“AI 助教” 生成了个性化的测试试卷对学生进行评价。通过对比实施 “AI 助教” 差异化教学前后学生的成绩，发现学生在生态系统相关知识的掌握上有了显著提升，尤其是原本基础薄弱的学生进步明显。同时，学生对生物学科的学习兴趣也得到了提高，在课堂参与和课后自主学习方面表现更加积极。

三、结论

在数智化时代，“AI 助教” 为初中生物差异化教学带来了创新的解决方案。通过精准分析学情、个性化定制学习方案、提供多样化学习资源以及智能评价学习效果等实践策略，“AI 助教” 能够有效满足不同学生的学习需求，优化初中生物教学过程，提高教学质量。尽管在应用过程中还存在一些问题，但随着技术的不断进步、教师专业能力的提升以及数据安全保障体系的完善，“AI 助教” 在初中生物教学中的应用前景将更加广阔，有望为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才做出更大贡献。