李小娜 程曉志

摘要： AI+教育是基于人工智能技術(shù)的教育模式，這種教育模式能夠?qū)鹘y(tǒng)的有效教學(xué)方法和現(xiàn)代化的信息技術(shù)結(jié)合起來，帶給學(xué)生全新的學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)感受。隨著教育的改革與創(chuàng)新，越來越多的教師開始將AI+教育模式應(yīng)當(dāng)?shù)骄唧w的學(xué)科教學(xué)上，旨在通過AI+技術(shù)賦予課堂教學(xué)更大的能量。因此，筆者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗，對AI+教育賦能初中數(shù)學(xué)自主預(yù)習(xí)的相關(guān)問題進(jìn)行研究，希望能夠幫助廣大教師提升教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞： AI+教育;初中數(shù)學(xué);自主預(yù)習(xí);研究

中圖分類號： G633.6? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 1992-7711（2021）15-028

AI+教育模式為學(xué)生提供了更加便捷的自主學(xué)習(xí)條件，有利于學(xué)生自主解決學(xué)習(xí)中的重難點問題。但是，在當(dāng)前的初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，許多教師對AI+教育仍然存在著一些錯誤認(rèn)識，導(dǎo)致其所設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容和選用的教學(xué)方法不利于提升學(xué)生自主預(yù)習(xí)的能力。在此背景下，AI+教育賦能初中數(shù)學(xué)自主預(yù)習(xí)的研究具有較強的必要性和重要性。

一、AI+教育

（一）AI+教育的定義

AI+教育是基于人工智能的教育，它的核心是算法。AI+教育即人工智能教育，簡稱智能教育，指基于人工智能多層次教育體系的全民智能教育。在AI+教育模式下，學(xué)校的教育逐漸向著在線化的教育模式發(fā)展，展現(xiàn)出了現(xiàn)代化、信息化的特點。同時，教師能夠打破教學(xué)的時間與空間限制，隨時隨地地向?qū)W生發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)并及時通過反饋數(shù)據(jù)了解學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況。學(xué)生則可以借助AI技術(shù)搜索資料，查找重難點問題的不同解答方法，與教師、同學(xué)進(jìn)行便捷的交流?？傊珹I+教育是依賴于人工智能、結(jié)合教師教學(xué)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)的創(chuàng)新性教育，體現(xiàn)了人工智能技術(shù)在教育場景下的應(yīng)用。

（二）AI+教育的定位

AI+教育的定位是為教育現(xiàn)代化建設(shè)打造智能引擎，推動現(xiàn)代化教育事業(yè)的發(fā)展。教師在準(zhǔn)確定位AI+教育時，應(yīng)當(dāng)綜合考慮人工智能技術(shù)的本質(zhì)和教育教學(xué)活動的出發(fā)點。從人工智能技術(shù)的本質(zhì)出發(fā)，筆者認(rèn)為AI+教育旨在將大數(shù)據(jù)、計算機算法、人工智能服務(wù)等應(yīng)用到教學(xué)中，以創(chuàng)造良好的教學(xué)條件。從教育教學(xué)活動的目標(biāo)出發(fā)，筆者認(rèn)為AI+教育旨在提升教師教學(xué)活動的個性化特征，以充分滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。教育現(xiàn)狀表明，AI+教育在一定程度上促進(jìn)了教育公平、優(yōu)化了教育效果、實現(xiàn)了個性化教育的目標(biāo)。所以，AI+教育能夠利用人工智能技術(shù)推動教育的公平化、高效化、個性化發(fā)展。

二、自主預(yù)習(xí)

（一）自主預(yù)習(xí)的概念

自主預(yù)習(xí)是指學(xué)生在課前獨立學(xué)習(xí)的方式提前學(xué)習(xí)課本內(nèi)容，以此為正式學(xué)習(xí)奠定良好的知識基礎(chǔ)的過程。從初中數(shù)學(xué)教學(xué)的角度來看，自主預(yù)習(xí)是初中生在數(shù)學(xué)教師的指導(dǎo)下結(jié)合自身的知識基礎(chǔ)、利用自身的思維能力和學(xué)習(xí)能力對將要學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行創(chuàng)造性的探索活動，進(jìn)而實現(xiàn)自主性發(fā)展。

（二）自主預(yù)習(xí)的特點

初中生雖然經(jīng)過小學(xué)階段的學(xué)習(xí)積累了一些數(shù)學(xué)知識，但是其個人的思維能力和分析能力仍然有待提升，所以其在學(xué)習(xí)時離不開教師的指導(dǎo)。初中生自主預(yù)習(xí)的特點具體包括五個方面：

1.獨立性。

學(xué)生獨立學(xué)習(xí)是自主預(yù)習(xí)過程的顯著特征，學(xué)習(xí)中的獨立性是學(xué)生依靠自身的學(xué)習(xí)意識和學(xué)習(xí)能力進(jìn)行學(xué)習(xí)，所以獨立性是初中生自主預(yù)習(xí)數(shù)學(xué)知識的重要特點之一。自主預(yù)習(xí)的獨立性特征要求學(xué)生樹立課堂主體意識，提倡學(xué)生正確的認(rèn)識和應(yīng)用自己的學(xué)習(xí)能力。在自主預(yù)習(xí)的過程中，學(xué)生需要盡可能消除對教師或者其他同學(xué)的依賴心理，實現(xiàn)學(xué)習(xí)中的自我支配、自我調(diào)節(jié)和自我監(jiān)督。另外，自主預(yù)習(xí)的獨立性特征對教師也有一定的要求，其要求教師給予學(xué)生獨立學(xué)習(xí)的時間和空間，通過一些教學(xué)措施滿足學(xué)生獨立學(xué)習(xí)的需求。

2.主動性。

在自主預(yù)習(xí)時，學(xué)生往往呈現(xiàn)出主動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，而不是被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)。當(dāng)自主預(yù)習(xí)數(shù)學(xué)知識時，初中生一般都是秉持著“我要學(xué)”的思想。在主動學(xué)習(xí)意識的推動下，學(xué)生會主動地閱讀課本、搜集資料、提出問題并分析問題，進(jìn)而逐漸養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。

3.情感性。

初中生在自主預(yù)習(xí)數(shù)學(xué)知識時，會展現(xiàn)出積極的情感和學(xué)習(xí)態(tài)度，這在一定程度上體現(xiàn)出了自主預(yù)習(xí)的情感性特點。同時，AI+教育模式能夠通過信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將更多有趣的內(nèi)容引入學(xué)生自主預(yù)習(xí)的過程，給學(xué)生帶來樂學(xué)趣學(xué)的情感體驗。在此情況下，初中生在自主預(yù)習(xí)的學(xué)習(xí)過程中能夠展現(xiàn)出更加積極的情感。

4.反思性。

反思性是自主預(yù)習(xí)過程的一個重要特點，初中生在自主預(yù)習(xí)的過程中不僅能夠提前認(rèn)識尚未學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識，而且能夠不斷地反思自己對學(xué)過的知識的掌握程度。AI+ 教育能夠記錄并保留教師在長期的教學(xué)過程中講述的重要知識點，這為學(xué)生進(jìn)行自我反思提供了豐富的參考資料。

5.個體性。

AI+教育下的自主預(yù)習(xí)過程順應(yīng)了新課改的發(fā)展趨勢，滿足了學(xué)生個性化發(fā)展的需求，能夠很好地應(yīng)對學(xué)生個體差異的問題。自主預(yù)習(xí)過程強調(diào)學(xué)生的自我調(diào)節(jié)，在AI+教育背景下進(jìn)行自主預(yù)習(xí)時，學(xué)生能夠結(jié)合自身的興趣愛好選擇自己喜歡的學(xué)習(xí)內(nèi)容，使自主預(yù)習(xí)的過程能夠滿足自身的個性化學(xué)習(xí)需求。

三、AI+教育賦能初中數(shù)學(xué)自主預(yù)習(xí)的意義

（一）有利于激發(fā)學(xué)生的自主預(yù)習(xí)興趣

相較于傳統(tǒng)的教育模式，AI+教育采用了更為先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備和教學(xué)工作，學(xué)生在預(yù)習(xí)新知識時能夠借助功能強大的學(xué)習(xí)設(shè)備。在AI+教育下，初中生預(yù)習(xí)數(shù)學(xué)知識，可以借助一些生動形象的圖像情境、聲音情境、生活情境等，有利于將抽象復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識生動化、具體化。通過觀看這些有趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容，初中生會對自主預(yù)習(xí)過程產(chǎn)生強烈的學(xué)習(xí)興趣。除此之外，AI+教育的模式具有創(chuàng)新性，能夠給學(xué)生帶來新鮮感，同時初中生往往對新鮮事物具有一定的好奇心，在此情況下，學(xué)生對自主預(yù)習(xí)的興趣會進(jìn)一步加強。

（二）有利于學(xué)生自主突破重難點知識

AI+教育通過信息技術(shù)能夠為學(xué)生開拓自主解決重難點問題的渠道，有利于學(xué)生自主突破重難點知識。在AI+教育下進(jìn)行自主預(yù)習(xí)時，學(xué)生能夠在網(wǎng)絡(luò)上或者學(xué)習(xí)平臺上搜索自己遇到的重難點問題，進(jìn)而參照搜索到的資料自主分析數(shù)學(xué)問題的解決方法和解題步驟。這樣一來，學(xué)生就能夠在自主預(yù)習(xí)的過程中自主解決掉重難點問題。

（三）有利于加強師生之間的溝通

師生互動是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的必要途徑，通過師生互動，教師能夠充分了解學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況，學(xué)生也能夠向教師表達(dá)自己的真實想法。在以往的教學(xué)中，教師主要在課堂上通過面對面交流的方式進(jìn)行師生互動，這種方式能夠確保 課堂上的師生互動質(zhì)量，但是不能確保課堂下的師生互動質(zhì)量。

（四）有利于推動新課改的貫徹落實

在課程內(nèi)容和課程實施方面，新課改指出課堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)與社會生活、科學(xué)技術(shù)結(jié)合起來，展現(xiàn)出綜合性的特征。AI+教育充分展現(xiàn)了先進(jìn)科學(xué)技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的結(jié)合，有利于推動學(xué)科教學(xué)的改革與發(fā)展。在AI+教育背景下，初中生的自主預(yù)習(xí)評價也能充分發(fā)揮多元主體的作用，融入教師評價、學(xué)生互評、學(xué)生自評等方式，這也有利于推動新課改措施的貫徹與落實。

四、AI+賦能初中數(shù)學(xué)自主預(yù)習(xí)的策略

（一）展現(xiàn)圖像情境，激發(fā)學(xué)生預(yù)習(xí)興趣

興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的推動力，尤其在學(xué)生自主預(yù)習(xí)的過程中，興趣發(fā)揮著更為重要的作用。在以往的教學(xué)中，初中數(shù)學(xué)教師常常將注意力放在學(xué)生最終掌握的知識量上，忽略了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的情感體驗。針對此情況，教師在AI+教育背景下引導(dǎo)學(xué)生自主預(yù)習(xí)時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的數(shù)學(xué)知識適當(dāng)展示一些圖片或者視頻，以此來創(chuàng)設(shè)生動形象的圖像情境。然后，在此基礎(chǔ)上，教師可以利用圖像情境激發(fā)學(xué)生自主預(yù)習(xí)的興趣，為學(xué)生主動學(xué)習(xí)奠定心理基礎(chǔ)。

比如在教學(xué)《認(rèn)識三角形》的知識時，教師可以在學(xué)生自主預(yù)習(xí)課本知識之前，利用信息技術(shù)搜集“生活中的三角形”圖片如自行車、房屋建筑、交通標(biāo)志等，并通過AI+教學(xué)平臺展示給學(xué)生，以此來通過這些貼近現(xiàn)實生活的圖片激發(fā)學(xué)生對“三角形”知識的預(yù)習(xí)興趣。另外，教師也可以搜集和展示“利用三角板拼湊不同圖形”的趣味視頻，創(chuàng)設(shè)視頻情境，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生自主預(yù)習(xí)的興趣。

（二）推送導(dǎo)學(xué)案，收集習(xí)題練習(xí)的數(shù)據(jù)

在AI+教育的背景下，雖然學(xué)生占據(jù)著課堂主體地位，但是教師仍然占據(jù)著主導(dǎo)地位，初中生自主學(xué)習(xí)的過程往往離不開教師的引導(dǎo)。因此，在學(xué)生自主預(yù)習(xí)時，初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮好自身的教育引導(dǎo)作用，既要給予學(xué)生足夠的自由學(xué)習(xí)空間，也要幫助學(xué)生明確預(yù)習(xí)的方向。導(dǎo)學(xué)案是教師引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的有效工具，能夠幫助學(xué)生明確預(yù)習(xí)目標(biāo)、重難點內(nèi)容、預(yù)習(xí)方法等。所以，教師可以借助AI技術(shù)制作的導(dǎo)學(xué)案并發(fā)送到學(xué)生的學(xué)習(xí)終端上，以此來推動學(xué)生養(yǎng)成良好的自主預(yù)習(xí)習(xí)慣。

比如在教學(xué)《軸對稱現(xiàn)象》的知識時，教師可以利用AI+教學(xué)設(shè)備制作導(dǎo)學(xué)案并讓學(xué)生結(jié)合導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行自主預(yù)習(xí)，以此來提升學(xué)生自主預(yù)習(xí)“軸對稱”知識的效率。在設(shè)計導(dǎo)學(xué)案時，教師可以幫助學(xué)生制定“理解軸對稱圖形和兩個圖形成軸對稱的含義; 能夠用剪刀剪出簡單的軸對稱圖形”等預(yù)習(xí)目標(biāo)，明確需要思考的問題如“人們在照鏡子時，其本人和鏡子里的像是否對稱”等。在導(dǎo)學(xué)案的指引下， 學(xué)生就可以利用AI+教育下的工具進(jìn)行自主預(yù)習(xí)，如通過動態(tài)模擬演示思考問題。

（三）拍照搜題，學(xué)生自主解決難點問題

AI+教育為學(xué)生創(chuàng)造了更加便利的自主學(xué)習(xí)條件比如拍照搜題功能，這對學(xué)生提高自主預(yù)習(xí)的效率具有非常大的幫助。AI+教育下的信息設(shè)備具有拍照功能，同時許多學(xué)習(xí)軟件以及網(wǎng)站為學(xué)生提供了豐富的數(shù)學(xué)題目資源。AI+教育將二者結(jié)合起來，為學(xué)生提供了拍照搜題的可能性，這一功能不僅節(jié)省了學(xué)生輸入題目的時間，而且能夠幫助學(xué)生準(zhǔn)確地展現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式。因此，在學(xué)生自主預(yù)習(xí)數(shù)學(xué)知識時，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生運用拍照搜題的方法，激勵學(xué)生嘗試自主解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。

比如在教學(xué)《平面直角坐標(biāo)系》的知識時，教師可以建議學(xué)生運用拍照搜題的方式解決自己不理解的知識點。該部分的習(xí)題往往都帶有“平面直角坐標(biāo)系”的圖，當(dāng)學(xué)生在自主預(yù)習(xí)過程中遇到類似于“某點關(guān)于x軸對稱的點是（ ）”的難題時，就可以通過拍照的方式將題目完整地拍下來并上傳到學(xué)習(xí)軟件或者網(wǎng)站上， 這樣學(xué)生就能夠解決傳統(tǒng)模式下難以準(zhǔn)確查找“平面直角坐標(biāo)系”圖片的問題，快速找到正確的階梯方法。

（四）構(gòu)建交流平臺，拓展師生交流渠道

在AI+教育背景下，教師和學(xué)生可以通過線上交流平臺進(jìn)行及時、有效的交流與溝通，有利于教師發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)、收集學(xué)生在自主預(yù)習(xí)后的反饋信息。因此，初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)利用好AI+教育的優(yōu)勢，構(gòu)建信息交流平臺，與學(xué)生之間展開有效的互動，向?qū)W生分享具有學(xué)習(xí)價值的數(shù)學(xué)資料，幫助學(xué)生提升自主預(yù)習(xí)的能力。

比如在教學(xué)《概率初步》的知識時，教師可以通過AI+教育下的信息設(shè)備構(gòu)建信息交流平臺如“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)群”等，將與“概率”相關(guān)的課外資料如相關(guān)數(shù)學(xué)故事分享到以班級為單位的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)群中，以此豐富學(xué)生自主預(yù)習(xí)的內(nèi)容。另外，教師可以通過信息交流平臺，為班內(nèi)學(xué)生提供彼此交流的渠道，使學(xué)生在自主預(yù)習(xí)的過程中能夠開展一些與“概率”知識相關(guān)的趣味游戲如“擲骰子”等。

總而言之，AI+教育賦能初中數(shù)學(xué)自主預(yù)習(xí)有利于提升學(xué)生的自主預(yù)習(xí)能力，優(yōu)化學(xué)生自主預(yù)習(xí)數(shù)學(xué)知識的效果，是我國現(xiàn)代化教育發(fā)展的有效途徑。在今后的教學(xué)中，初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)積極了解AI+教育的具體概念和特征，深入探究AI+教育背景下培養(yǎng)學(xué)生自主預(yù)習(xí)能力的策略。

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（作者單位：山東省淄博市張店區(qū)第八中學(xué)，山東 淄博255000）