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AI赋能错题管理培育初中生数学核心素养的路径探析

发布时间:2026-10-20 14:17:21

摘要:人工智能技术的发展,在教育领域中也处在数字化转型、智能化升级的过程当中。各种智能辅助工具渐渐走进教学环境,对传统的教育模式造成了巨大的影响。数学作为培养学生逻辑思维、创新意识、实践能力的学科,正在由以往单一的知识传授型教学转向以核心素养培育为主的教学体系。在此背景下,错题管理有重要的价值,可以准确找到学生学习的薄弱环节,也可以系统记录学习的过程,引导学生进行深层次的思考,从而提高数学学习的效率。

关键词:人工智能;错题管理;初中数学;核心素养;个性化学习

数学核心素养的培养目标是培养学生适应未来社会发展的关键能力与价值取向,其内涵包括数学抽象思维、逻辑推理能力、数学建模实践、直观想象运用、运算技能、数据分析处理等各个方面。初中教育阶段,认知能力的发展对人的长远发展有着深远的影响。怎样依靠科学合理的教学策略来落实数学核心素养的要求,已经成为当前基础教育领域的重要研究课题。

一、AI赋能错题管理培育初中生数学核心素养的实践路径

(一)利用AI技术构建智能错题库,实现错题资源数字化管理

人工智能技术给传统的错题管理带来了新的活力,从数据的采集、结构化的处理、分类的管理等各个方面都进入了智能化的发展阶段。搭建数字化平台建立标准化错题库之后,学习者就可以利用该系统对习题中的主要问题进行记录,进而逐步形成系统的知识体系框架[1]。智能辅助工具可以极大地减少学生整理错题的时间,对知识点的分布和错误的特点进行准确的分类,使学生清楚地知道自己的薄弱知识点在哪里。

例如,在初中八年级数学华东师大版“同底数幂的乘法”教学中,教师可以利用人工智能创建出智能的错误题数据库,把学生的作业数据加以有效保存并进行准确分类。学生在进行相关的练习时出现了错误的解答,系统就把带有错误的答案的题目提交给算法进行分析、标签化处理,并且把分析的结果分为各个知识点以及常见的错误种类。对产生出来的指数相加错误、底数条件混淆的个人错误加以分析,让个体找出自己的薄弱之处。

(二)借助AI数据分析功能,开展精准错因诊断

利用人工智能技术推进的学生行为数据分析范式,给探究习题解答失误的根源找到了新的研究角度,有益于教育工作者和学习者准确找出认知偏差的真正原因。相较于传统的依靠经验对错题进行解析的方式来说,利用智能算法搭建起系统化的框架以后,就能够把各类异构数据资源集合起来,进而针对个体展开全面且深入的知识掌握情况、思维特性以及解题手段等方面的综合评定工作。所以反馈信息更加全面、准确、有针对性的给出干预措施。

例如,在初中八年级数学华东师大版“直角三角形的三边关系”教学中,当学生完成相应的习题并提交成绩之后,人工智能辅助教学系统就会把统计出来的各种错题数据汇总起来。文章主要从学生知识理解的深浅、公式使用是否正确、运算步骤是否规范等几个方面对学生学习过程中出现的薄弱环节进行分析。检测出学生斜边、直角边概念辨析不清、公式使用不当等问题的时候,就会产生个性化的评价报告,帮助学生找到自身存在的不足。在以上基础之上教师根据AI反馈结果进行教学方案的调整,主要是强化重要的知识点,设计专项练习来提高学生对直角三角形性质的掌握程度。

(三)依托AI智能推送功能,促进分层训练与能力提升

利用人工智能技术对学生个人的数学学习资料实施分类整理并加以推送,以满足各个学生特点及学习需要为出发点,进而使得数学教学生动活跃起来。对学生解答错误的数据加以分析,找出薄弱点,制定出有目的的巩固计划,从而有效地突破知识点,防止出现无效重复训练的情况。其分级教学功能就是根据学生差异提供合适的任务,使不同层次的学生在合适的梯度中实现能力的提高。

例如,在初中八年级数学华东师大版“函数的图象”教学中,学生完成指定的绘图任务之后,人工智能教育平台通过大数据分析技术对学生的答题数据进行分析,进而产生出具有个性化的、符合学生自身特点的学习计划。对在坐标系绘制和函数图像解读中存在知识薄弱的学生,设计专项基础技能训练模块,提高学生的空间几何想象和数形结合思维能力;对具有更高学习潜力的学生,引入综合性题库资源,引导学生探究函数的特性以及变化机制,从而促进深度认知能力的持续发展和优化。

二、AI赋能错题管理实施的保障措施

(一)加强学生自主学习意识培养

依靠人工智能技术来提高错题管理实践途径的规划,核心就是调动学习者主体参与的积极性。教育者要使学生认识到错题学习的价值,培养学生的自我归因分析、深入反思能力,防止学生过于依靠智能化辅助工具。使用AI辅助学习的时候,学生要增强自我诊断能力,集中剖析错误背后的知识盲区和认知偏差,不断梳理、修正,从而完善自己的知识结构。教师要提高学生的数字素养,使学生理性地使用智能工具促进学业发展,逐步形成独立探究精神和数学学科核心素养体系。

(二)完善智能教学环境建设

人工智能驱动的错题管理系统要建立起来,就必须有完备的智能教育生态。学校首先要推进数字化基础设施的升级,也就是改善网络环境、拓展智能教育云平台的功能、完善相关数据库和数据分析模块,为数学学科领域AI应用打下良好的基础。还要推进教育资源与信息技术的融合,把数据资源整合为一体,共同发挥协同工作学习工具的功能,创建起以数据为核心的一整套教学模式[2]。构建智慧课堂生态必须有健全的监督机制来规范学生学业数据采集、处理和运用的过程,保证信息的安全性,使其合法、合规地应用到个性化错题检测和综合素质的提高上。

结语:把人工智能技术运用到初中数学错题管理当中,一方面可以为学习效能的提升开辟新的途径,另一方面也可以极大地拓宽数学核心素养培养的应用范围。将AI数据处理能力、精准分析功能、个性化推送机制三者相结合,并且结合多种评价方式,能够有效地提升错题资源的利用率,使学生由被动应试转变为主动探究的学习方式的转变。教师在利用信息技术辅助教学的时候,要坚守学生主体地位的核心原则,把技术同传统教育理念融合起来,从而完善错题管理模式。伴随着数字化教育的发展,人工智能对个体差异化发展的促进作用、对数学思维能力的提升作用将越来越突出,成为初中数学课程改革的推动力量之一。

参考文献:

[1] 芦英峰.初中阶段学生数学核心素养提升路径探析[J].学苑教育,2024(36):55-57.

[2] 徐丽.新课标背景下初中数学核心素养培育路径探析[J].课堂内外(高中版),2025(9):49-51.

王小敏

洛阳市偃师区伊洛中学