摘要：随着时代的演进，单纯的传统数学教学模式逐渐显露出一些局限性。高中数学所涵盖的基础知识，如代数、几何、概率统计等，为理解和应用人工智能技术提供了必要的数学工具和理论基础。这些数学知识不仅帮助学生建立起对数据和模型的基本理解，还为他们将来深入学习更高级的人工智能算法和理论打下了坚实的基础。

关键词：人工智能、高中数学、融合

前言：

高中数学与人工智能的融合教学是教育发展的必然趋势。尽管在实施过程中会遇到诸多困难，但只要我们积极应对，不断探索，就能够充分发挥这种融合教学的优势，为培养适应时代需求的创新型人才做出贡献。本文将深入探讨高中数学在人工智能中的关键作用，并展示它是如何成为这一前沿科技的基石。

一、高中数学与人工智能的融合教学优势

（一）从知识理解与应用的角度来看。当人工智能融入高中数学教学后，情况大为改观。人工智能可以通过可视化技术，将抽象的数学概念转化为直观的图形、动画等形式。例如，在讲解函数的概念时，人工智能可以动态地展示随着自变量的变化，函数值是如何相应改变的，这使得学生能够更直观地理解函数的本质[1]。

（二）在个性化学习方面，高中数学与人工智能的融合有着不可替代的优势。传统的课堂教学难以满足每个学生的个性化需求。而人工智能技术能够根据学生的学习数据，如作业完成情况、测试成绩、学习时长等，为每个学生制定个性化的学习计划。对于数学基础薄弱的学生，人工智能可以提供更多基础知识点的巩固练习和详细讲解；对于学有余力的学生，它可以推送更具挑战性的拓展性学习内容，如数学竞赛相关知识或者高等数学的入门知识。

（三）就培养创新思维和解决复杂问题的能力而言，这种融合教学具有独特的价值。这不仅加深了学生对数学知识的理解，更激发了他们探索未知领域的兴趣。当面对复杂的人工智能项目时，学生需要运用数学知识进行建模、分析和优化。例如，在设计一个简单的智能图像识别系统时，学生需要运用几何知识对图像进行处理，运用概率统计知识对识别结果进行评估。

二、高中数学与人工智能的融合教学路径

（一）启用大数据支持，进行动态分析

人工智能的高速发展，与大数据有着密切关系。大数据能够提供充足的数据支持，方便教师根据学生的成果，运用动态分析的方式，找出学生的优缺点。同时，人工智能还可以结合大数据，分辨学生的表情、动作，将识别到的信息与数据库进行比对，发觉学生的学习状态，如学生出现迷惑、质疑的表情时，可以向教师进行预警，让教师通过详细讲解消除学生的疑惑[2]。在发现学生的薄弱点后，利用大数据还可以启用针对化习题进行演练。

比如，在“集合”的教学中，教师可以启用大数据，并进行动态分析。教室内的智能识别系统，可以对学生的面部表情进行捕捉。在教师讲解子集、全集、补集、交集时，学生如果表现出疑惑的情绪，教师可以结合软件系统进行详细讲解，如使用图像的方式，将全集用大的蓝色圆圈进行标识，并通过另一个红色圆圈的运动，让学生理解自己属于全集的一部分，交集与全集有着相交的部分。在学生理解后，还可以提出针对性的问题，如“空集是任何集合的真子集吗”测试学生的知识理解程度。

（二）结合软件模拟，提升理解效果

在人工智能中，虚拟现实技术是重要的组成部分。利用计算机创造出三维动态的仿真情境，采用沉浸式体验，达到提升学生理解能力的效果。软件不仅能够提升学生的理解能力，还可以使用在线答题的方式，采用竞速、计时等方式，激发学生间的竞争欲望，推动学生不断解题，熟悉数学知识，并在竞争中获得自信心的提升。

比如，在“点、线、面之间的位置关系”的教学中，教师可以啟用软件模拟。教师可以下载有趣的素材，提升学生的理解能力。如下载“重庆三维地图”，让学生观察深入地下18层的地铁、穿楼而过的铁路、眼花缭乱的立交桥，欣赏百度地图上同在一个点却相隔200米的有趣场景。教师在下载素材后，可以结合这份地图，提出点、线、面知识的题目，如“地图中的AB线段与CD线段是否平行”“××立交桥中每个路段与地面间的关系”等，让学生结合生活实践，进行数学知识的合理应用。

（三）采用一对一辅导，开展深度学习

高中数学教学中，人工智能的应用方法之一是采用一对一辅导，并以深度学习为基础。

通过人工智能技术，在教师和学生之间建立起紧密的互动和沟通。这种个性化的教学方法能够更好地理解和适应每位学生的学习风格、能力水平和兴趣爱好。

比如，在“概率”的教学中，学生可以选择一对一定向辅导。学生在选取教师后，可以与教师进行近距离沟通，理解概率在生活中的应用。教师可以在线模拟，让学生结合生活中的信息进行问题的解答。教师在教学中，要能够让学生正确理解概率的基本概念，并且能够与现实生活进行连接，提升学生的学习效率[3]。

（四）运用智能助教，减轻教学负担

在人工智能中，智能助教是一大特色，除了人脸识别，还可以放大教师的声音，帮忙批改试卷，进行教学反馈，做好视频录入等，有效减轻教学负担。教师可以使用专业的app进行作业的批改，并结合大数据对学生的学习效果进行评价。

比如，在“三角函数”的教学中，教师可以运用智能助教进行作业批阅。在题目中，学生可以观察到函数的曲线路径，判定函数的具体类型。学生在答题完毕后，教师可以通过智能助教，分析出学生的答题习惯，了解学生的答题速度，分析出学生的学习程度。根据学生的学习效果，教师还可以进行针对性教学，布置针对性题目进行训练，采用分层教学方式，提升学生对于三角函数知识的理解程度。

结语：

综上所述，高中数学在人工智能中的应用优势是多方面的。随着人工智能技术的不断进步，高中数学的重要性将愈发凸显。因此，我们应该更加重视高中数学教育，不断优化教学内容和方法，以培养更多适应未来科技发展的人才。

参考文献

[1]赵亮，刘美丽.高中数学与人工智能交叉融合的教学案例研究[J].数学通报， 2022， 61（11）：3.

[2]农森安，姚艺华，尹闯，等."人工智能+教育"背景下高中数学智慧课堂教学校本化实践[J].世纪之星—高中版， 2022（23）：0100-0102.

[3]杨同官，周俊.人工智能背景下个性化教学策略分析--以高中数学为例[J].中国现代教育装备， 2021（20）：3.