在教育数字化战略推进与《义务教育数学课程标准(2022年版)》强调核心素养培育的背景下,传统初中数学分层教学面临“能力分组静态化、资源推送粗糙化、进阶判断滞后化”的现实瓶颈。AIGC(人工智能生成内容)技术凭借动态生成、精准适配、即时反馈特性,为破解这一困境提供支撑。基于广东省教育规划课题重点项目“AIGC赋能初中数学自适应学习的实证研究”(项目编号:2026ZQJK007),本文从机制重构、模型构建、课型创新、技术融合、评估优化五个维度,探索实践路径,推动数学教学从“标准化供给”向“个性化生长”转型,助力学生数学核心素养提升。 重构诊断机制,破解分层困局。传统分层教学依赖学期初的一次性测验划定层级,很难动态追踪能力变化,导致“一分组定终身”。项目组依托AIGC构建“动态能力诊断机制”,实现从经验判断到数据驱动转变。 一方面,搭建多维度诊断体系。整合认知诊断理论与AIGC从“知识掌握度、思维敏捷度、策略迁移力、元认知水平、情感投入度”五个维度设计指标:凭借错题数据与AIGC归因分析,定位知识漏洞;凭平台操作延迟数据,评估思维响应速度;分析“跳过引导直接看答案”等日志,判断元认知水平;用CSMS等AI视频分析工具捕捉学生微表情,量化情感投入。 另一方面,开发轻量化诊断工具。AIGC生成5分钟“能力摸底卷”,实现课前快速诊断:如在几何模块用MathGPT生成含多辅助线策略的证明题,检测推理能力;代数模块可用DeepSeek识别“一元一次方程步骤遗漏”等错误。教师依据诊断报告分组,避免主观偏差,为个性化教学奠基。 构建适配模型,完善学习路径。针对“资源推送粗糙化”,项目组整合多种AIGC工具,依托国家中小学智慧教育平台、希沃白板、洋葱学园、学科网等四大平台数据底座,构建“双引擎驱动”自适应学习模型,实现资源与能力精准匹配。 一是设计“多平台功能耦合”方案。明确各平台核心功能与AIGC增强方向:国家中小学智慧教育平台提供宏观学情,AIGC生成补偿训练题;希沃平台记录学习轨迹,AIGC预测认知断点并推荐补救包;洋葱学园可视化解析,AIGC生成“同知识点多难度”变式题;学科网海量题库,AIGC拆解为分层任务单。 二是创建“能力电梯”进阶机制。将“最近发展区”理论转化为可操作模型,设“学习支架舱”“补偿舱”“挑战舱”:当学生任务达标率低于40%时启动“补偿舱”推错题变式包;达标率处于40%—80%时激活“学习支架舱”推基础资源;达标率高于80%时则解锁“挑战舱”推送跨学科综合题。AIGC实时追踪数据,自动切换模块,确保资源难度适宜。 精研课型范式,强化思维交互。为避免技术与教学脱节,项目组基于四大平台资源构建融合AIGC的课堂范式,实现“课前诊断—课中实施—课后巩固”闭环,强化思维交互。 课前诊断阶段,AIGC生成个性化摸底卷,教师依报告定分层目标。如《一次函数的实际应用》教学前,AIGC为基础薄弱学生推“手机套餐资费计算”题,为能力强的学生推“商场促销方案设计”题。 课中实施阶段,采用“ABC三级任务包”模式:A层聚焦基础,依学科网题库与AIGC改编题,确保全员掌握;B层侧重思维,借助MathGPT生成变式题,培养迁移能力;C层指向创新,借力DeepSeek构建跨学科情境,发展高阶思维。教师作为思维引导者,在关键处给予人工干预,AIGC解答基础疑问,实现人机协同。 课后巩固阶段,AIGC依托课堂数据生成定制训练。对存在知识漏洞的学生推错题变式,对达标学生推拓展资源。同时记录学习轨迹,为下次诊断提供数据,形成优化闭环。 融合数智技术,拓展实践场域。为打破技术应用碎片化,项目组从“资源整合、数据融通、教师赋能”三维度发力,拓展实践场域。 资源整合上建立校本化AIGC资源库,按“年级—章节—知识点—能力维度”设置四级索引。数据融通过程中创建统一语义标签体系,打通多平台数据。知识标签用“二次函数顶点式”等表述,能力标签用“几何旋转障碍”等语言,确保数据互通。AIGC构建“知识点—能力—资源”关联网络,辅助精准决策。教师赋能方面开展“技术+教学”双轨培训:技术上以工作坊形式培训AIGC工具操作技能;教学上结合课例指导“人机分工”。同时,录制课例视频集上传至云盘,提供可复制范本。 优化评估体系,赋能认知进阶。传统评估侧重知识掌握,忽视思维与情感。项目组结合AIGC,构建“多模态、过程性、增值性”评估体系。 评估内容上将“五维能力”纳入指标:知识掌握度借AIGC错题归因量化;思维敏捷度依操作延迟评估;策略迁移力凭变式题作答判断;元认知水平分析互动日志;情感投入度靠AI视频监测。如几何证明评估,AIGC不仅判对错还分析思路与步骤,生成“思维过程诊断报告”。 评估方式上采取“人机协同双审核”机制:AIGC负责基础数据采集与初评,教师负责高阶能力评估。开发多模态量表,借助成长档案记录能力变化,实现从“结果评估”向“过程评估”转变。如代数运算评估中的量表,含计算准确率等量化指标与解题策略创新性等质性指标。 AIGC赋能初中数学自适应学习,构建了“技术赋能—数据驱动—精准干预”新生态,可在一定程度上破解传统分层教学困境,实现教学从“标准化”向“个性化”转型,为核心素养落地提供技术路径。
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