AI技术在数学一体化贯通教学中的应用研究
（来源：新华网 2025-03-24）
作者 吴育文 陈清华
随着AI 技术的快速发展，教育领域对 AI 技术的重视程度逐渐提升，并将其运用到教师的教育教学活动中，即教师可以借助AI 技术搜集资料，基于对学生具体学习情况的分析提供个性化辅导，从而减轻教学负担，提高自己的教学效率和学生的学习效率。数学一体化贯通教学是一种综合性的教学方法，即将数学的各个分支和知识点有机地结合起来，形成一个连贯的知识体系。将 AI技术应用在教学领域，其作用和优势不可忽视。因此探索 AI 技术在数学一体化贯通教学中的应用势在必行。
一、AI 技术在数学一体化贯通教学中应用的意义
数学知识较为抽象，其繁杂的公理与定理，使得部分学生在学习数学的过程中存在“一知半解”的现象。久而久之，学生会对数学产生抗拒甚至厌学情绪。数学一体化贯通教学强调数学知识的连贯性，即在数学一体化贯通教学模式下，可以促使学生将数学各个知识点紧密衔接在一起，从而逐步构建完整的数学知识框架。而数学教师借助 AI 技术在图像、视频和动态演示中的应用，数学教师能够将复杂的数学概念以生动直观的方式呈现出来，从而增强学生对数学的兴趣。例如，教师在向学生传授圆锥曲线相关知识时，可以借助 AI 技术给予学生视觉、听觉等多重刺激，吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣与求知欲望，从而助力学生理解和内化新知识。在此过程中，AI 技术的使用丰富了教师的教学方法，使数学学习不再是枯燥乏味的符号运算，而是充满趣味与挑战的认知过程。学生在 AI 技术的帮助下，能够高效掌握数学知识，将以往的数学知识与新学习到的数学知识联系在一起，提升其对数学知识的内化程度，并且其对数学学习的信心也会不断提升。在面对各个阶段的数学难题时，学生能够进行多角度的思考，从而在解决数学问题的过程中，逐步培养出独立思考的能力和数学思维。总之，在数学一体化贯通教学中使用 AI 技术，可以促进教学形式的多样化，激发学生的学习兴趣，培养学生的数学思维，同时也能提高数学教师的教学效率与质量。
在开展教育教学活动时使用AI 技术，有助于数学教师坚持“以学生为主”的教育理念，为学生提供个性化服务，助力学生在数学学习过程中紧跟教师脚步，扎实掌握数学知识，形成完整和系统的数学知识体系。借助 AI 技术，数学教师能够结合课堂教学内容和学生的具体学习情况，为学生提供多样化、个性化的学习资料和练习题。在学生阅读资料并完成练习题后，AI 技术能够在短时间内批改学生的课后作业，精准分析学生在学习过程中存在的知识盲点和不足之处，并给予精准反馈，量身定制个性化的复习计划和强化方案，这有助于学生有针对性地提升数学能力，保证数学知识的系统性。总而言之，AI 技术作为辅助工具助力数学教师开展教育教学活动，能够帮助教师实现个性化、互动化、高效化的教学，充分体现了“以学生为主”的教育理念。
数学一体化贯通教学强调数学知识的整体性，教师数学一体化贯通教学的开展能够加强代数、几何、概率等不同数学分支的联系与相互作用，助力学生将其整合在一起。在数学学习过程中，随着学段的递进，知识难度呈现明显的递增趋势。相较于小学数学，初中数学开始强调数学思想；高中数学则进一步深化数学理论体系，强调让学生发挥想象力，需要学生具备抽象思维；而大学数学则更加注重对数学本质的探究，要求学生具备较强的逻辑推理和综合分析能力。在整个数学学习过程中，随着学生年纪的不断提升，其数学素养也应不断提升。学生不仅要掌握现成的数学结论，更要深入理解和掌握数学理论背后的推演过程与逻辑关系。在这个过程中，学生需要逐步建立起系统化的数学知识体系，形成严密的数学思维模式。在数学一体化贯通教学中，各个阶段的数学教师在AI 技术的辅助下，能够将不同学段的数学知识巧妙串联，帮助学生建立完整的学习链条；依据学生的学习情况实时调整教学内容和进度，提供个性化学习建议，从而提升学生的学习效率；同时，通过生动有趣的互动形式，激发学生的学习兴趣，增强其对数学学习的信心。
二、AI 技术在数学一体化贯通教学中应用的问题
在教育信息化背景下，AI 技术在教学中的应用潜力逐渐受到关注，各级各类学校积极将 AI 技术应用于教学中。然而，在数学一体化贯通教学中，AI 技术的应用程度相对不足，主要问题在于教师缺乏信息技术应用理念与技能，这导致教师在教学中难以有效运用 AI 技术，进而影响数学一体化贯通教学模式的创新和发展。
在数学一体化贯通教学中，部分教师对AI 技术的基本概念、工作原理及其在教育领域的实际应用缺乏深入了解，具体表现为数学教师未能有效了解 AI 在个性化学习、数据分析、自动化评分等方面的功能，这导致教师在教学设计、教学实践中尚未主动尝试 AI 技术，从而限制了 AI 技术在数学教学中作用的发挥。
教师在操作、使用AI 技术的能力上还有待提升。部分教师虽在意识上认可 AI 技术，并认识到其在数学一体化贯通教学中的应用可以提升学生的数学学习效率，但由于自身对 AI 工具的使用技巧欠缺，所以难以在教育教学活动中借助 AI 技术开展教学。
设备不足也影响着AI 技术在数学一体化贯通教学中的应用。应用 AI 技术需要一定的硬件设备支持，但部分学校缺乏足够的设备，影响了数学教学效果。例如，一些学校缺少智能教学系统，无法支撑数学教师在开展教育教学活动时使用数据分析、个性化学习推荐等功能。此外，部分学校的网络环境不稳定，这导致即便学校改善了应用 AI 技术的硬件条件，提升了设备配置水平，但依旧无法充分发挥 AI 技术在数学教学中的作用，影响着 AI 技术对数学教学的辅助和优化。
三、AI 技术在数学一体化贯通教学中应用的措施
数学教师的AI 技术素养与其开展教育教学活动的质量是相关的。因此，为了充分发挥 AI 技术在数学一体化贯通教学中的作用，需要改变部分数学教师对 AI 技术的错误认知，提升教师的 AI 技术实际操作能力。
在纠正数学教师对AI 技术的错误认识方面，学校可以邀请 AI 技术专家和学者到校开展专题讲座，向数学教师介绍 AI 技术的基本概念、工作原理，并展示 AI 技术在教育领域中的实际应用场景。通过生动的数学案例展示，教师可以直观地感受到 AI 技术在提升教学效率、优化教学过程以及增强学生学习体验方面的显著优势。除此之外，学校还可以组织教师参观 AI 技术应用较为成熟的教学活动，通过实地观摩 AI 技术的具体应用方式，改变教师对 AI 技术的认识。
为提升数学教师的AI 技术实际应用与操作能力，学校应定期开展 AI 技术培训，引导教师学习 AI 技术工具的使用方法以及 AI技术与教学设计的融合策略，从而提升教师的 AI 技术实际操作能力。同时，学校可以定期组织开展教师交流会，为数学教师相互交流、探讨、分享 AI 技术使用经验和心得体会提供平台，促进共同进步。此外，学校还应开通技术支持专线或在线帮助平台，为数学教师教育教学活动的开展提供技术支持。与此同时，数学教师自身也应积极展开学习，向其他已经掌握 AI 技术的教师或本班学生请教、学习，熟悉 AI 技术的相关操作技巧。
教学评价是检验AI 技术在数学一体化贯通教学中应用效果的重要环节。学校需要建立健全的教学评价体系，将 AI 技术的应用能力纳入教师教学考核指标，并将教师的职称评定、奖金发放、评优评先等与其考核结果相挂钩，以提升数学教师在教育教学过程中使用 AI 技术的积极性。同时，学校应完善奖惩制度，对积极使用 AI 技术的数学教师，给予优先评定职称等精神奖励和奖金等物质奖励；对忽视 AI 技术应用的数学教师，采取扣除奖金等惩罚措施。
学校要完善AI 技术使用设备，为数学教师创造良好的实践环境。首先，学校应积极争取政府资金支持，加强与企业的合作，同时引进先进的 AI 教学工具和技术资源，保证数学教师在开展教育教学活动时能够使用 AI 技术。其次，学校应优化网络架构，合理规划网络线路的铺设，避免网络线路交叉或信号干扰。再次，学校应在校园内设置多个无线接入点，扩大网络信号的覆盖范围，确保各个区域都能稳定接入网络。最后，学校应组织专门的网络运维团队，定期对网络设备进行检查和维护，及时发现问题并加以解决，保障网络环境的稳定。同时，学校还应制定网络应急方案，确保即便是出现网络不稳定的情况，数学教师的教学活动依旧能够正常进行。
结语
AI 技术在数学一体化贯通教学中的应用，能够为学生提供更为精准、个性化的学习体验，助力学生形成更加完整和系统的数学知识体系，激发学生对数学的兴趣和热情，并培养学生的数学思维，为其后续的学习和生活奠定坚实的基础。然而，AI 技术在数学一体化贯通教学中的应用仍面临一些问题。例如，部分数学教师对 AI 技术了解不足、操作能力有待提升，以及学校设备不足等。基于此，学校需要定期组织开展培训，改变数学教师对 AI 技术的错误认知，提升教师的 AI 技术应用能力；建立健全教学评价体系，提升教师积极性；加强与政府的交流和与企业的合作，优化网络架构、设置多个无线接入点、组织专业队伍，完善 AI 技术的相关设施设备。
（作者单位：福建师范大学数学与统计学院）
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