基于人工智能背景下个性化教学策略分析--以高中数学为例
摘要：针对高中数学教学实践在人工智能背景下的个性化教学策略进行分析，明确个性化教学策略实施的价值以及人工智能在个性化教学实践中的重要作用，这对于突破目前的教学现状，提高教学整体质量而言意义显著。简单来讲，在当前的教育实践中，教学理念、教学方法和技术均有了显著的变化，所以必须要在教学目标的指引下科学选用教学方法和模式，以此来提升教学效果。文章以高中数学教学为例对人工智能背景下的个性化教学策略做全面分析，目的是指导实践工作，强化教学实效。
关键词：人工智能；个性化教学；策略；高中数学
在目前的教育教学实践中，因为教学理念、教学方法以及教学目标发生了显著的变化，所以教学实际工作的具体推进出现了显著的改变，其中表现比较突出的一个方面是基于个性化的教学策略应用得到了不断的推广。就传统教学模式分析来看，其实施的是统一教学，即将学生放在同一水平上进行教学规划，这种教学方法忽视了学生个体之间的差异，所以出现了部分学生无法跟上进度，而部分学生又无法开展更深层次学习的情况，此种情况的出现导致了教学资源浪费以及教学实效无法显著提升等问题，所以基于现状改善强调教学策略和方式的改变意义显著。人工智能技术的利用为准确收集学生信息，分析学生情况提供了帮助，这为个性化教学策略实施打下了良好基础，分析研究基于人工智能背景的个性化教学策略意义显著。
一、人工智能背景下个性化教学的重要性
个性化教学是教育实践中有效提升教学效果的一种教学理念，其目的是通过掌握学生的具体情况，针对性地制定教学策略，并在学生特点的基础上执行教学方法，从而实现教学效果的整体进步[1]。在过去，个性化教学偶有提及，但是要针对性地制定教学策略和方案，一方面需要收集学生各方面的信息，另一方面需要运用大量的教学资源，所以个性化教学的具体实施并不容易。随着信息技术、网络技术等先进技术在教学实践中的具体利用，学生的信息收集以及资料分析变得越来越容易，尤其是人工智能技术的应用使得数据分析的准确性和可靠性显著提升，这为个性化教学的实施提供了帮助。
就人工智能背景下个性化教学的实施重要性分析来看，其主要体现在两个方面：1）人工智能背景下积极的推动个性化教学，实际上是对人工智能技术的一种应用和推广，这对于肯定人工智能价值，总结人工智能应用经验等有显著的意义。2）人工智能背景下的个性化教学实施，这对于全面推动当前教育进步而言有重要的作用。一方面，个性化教学实施改变了当前的统一教学常态，这对于针对性利用教育资源有突出的价值[2]。另一方面，个性化教学策略的实施为教学多元化开展提供了更加丰富的资料，且对于教学改革与进步而言意义显著。总之，人工智能背景下的个性化教学既是对先进技术的肯定与推广，又是对教学整体效果提升的分析与讨论，对于教育实践工作的参考价值巨大。
二、人工智能与数学发展的关系
要在人工智能背景下对数学个性化教学进行强调，就需要明确人工智能和数学发展之间的关系。基于经验总结和实践资料分析可得，人工智能和数学发展之间有显著的关系。具体的关系讨论需要基于数学、数学建模和人工智能做分析。1）数学与数学建模之间的关系。数学建模是目前设计实践与研究分析中比较常用的内容，就数学建模的具体分析来看，其所利用的是数学思维。在数学模型的具体建设中，简化假设、建立模型、求解模型、讨论与论证利用的都是数学思维，可以说，数学模型的构建是以数学思维和相关知识为基础的[3]。2）数学建模和人工智能的关系。人工智能的作用发挥需要决策树，而数学建模对于决策树的构建、算法实现以及集成学习等有重要的意义。就具体分析来看，数学建模对决策树构建的影响显著。总的来讲，数学是人工智能发展的重要基础，数学发展和进步对人工智能发展有显著的促进作用。
三、人工智能发展对数学教学的促进作用
人工智能发展对数学教学有明显的促进作用，这种促进作用主要表现在两个方面，以下是对两种促进作用的具体分析。
（一）优化数学教学环境
人工智能发展对数学教学环境具有优化作用。其主要表现在两个方面：1）基于人工智能技术的利用可以对数学教学的方向和目标有更加清楚的判断。基于人工智能技术的利用总结可以分析数学考核的题目变化，透过题目变化可以分析数学能力考查趋势，这对于教学实际工作安排有积极的意义[4]。2）基于人工智能技术对学生的学习情况做总结分析，这能够为针对性制定教学方案提供参考。简言之，通过教学大环境分析和学生个体情况认知，数学教学环境的优化效果会更加突出。
（二）激发学生学习兴趣
人工智能技术在数学教学实践中的具体利用还有一个突出的作用，便是能够激发学生的学习兴趣。总结教学实践可知，很多学生对数学课堂不感兴趣，并不是因为对数学没有兴趣，而是对数学学习的方式与模式缺乏兴趣[5]。基于人工智能技术分析总结不同方法应用下的学生课程学习兴趣指数，基于指数参考安排学生比较感兴趣的教学方式，并实现教学方式的多元化利用。这样，课堂趣味性会显著提升，学生学习的热情以及积极性也会显著增加。
四、人工智能背景下个性化教学策略
基于人工智能背景对个性化教学策略进行分析与讨论，这对于全面提升数学教学效果有突出的意义，就具体的分析来看，人工智能背景下的个性化教学主要从三个方面进行推进。
（一）立足学生发展，开展个性化教学
在数学教学实践中，要开展个性化教学，必须要立足于学生发展这个基本目标，这样，个性化教学的实际需求才会更加突出[6]。就当前的高中数学教学来看，基于核心素养教学要求，教育教学不仅仅要重视基础知识培养，更要对学生的探究能力、数学思维等进行培育，所以具体教学工作需要基于核心素养培养目标做规划与安排。以教学为例，在教育实践中发现学生存在两方面问题：1）不能很好的应用数学思维进行问题的解决。2）在数学问题处理的时候，对细节的把控不够，所以经常性出现一些细节性问题。针对这样的情况，个性化教学可以从两方面开展：第一是明确数学学习实践中的具体思维模式与类型，并基于人工智能分析判断学生比较容易掌握的思维模式，并在教学实践中用学生擅长的思维模式进行教学引导。这样，学生在数学问题解决的过程中会有更加明确的数学思维。第二是在数学教学中，加强专项训练，培养学生的细节分析和掌控能力，这样，学生细节把控方面的问题会得到有效的解决。
（二）收集学生数据，了解学生的需求
在数学教学实践中，个性化教学的开展还需要收集学生的数据信息，并通过数据信息了解学生的需求[7]。比如在教学过程中，老师需要对学生每次的考核成绩进行记录，并对学生的错题分布进行总结与分析，基于人工智能，老师可以更加准确的了解学生在高中数学学习过程中的明显缺陷。并基于具体的判断分析，老师会发现学生的学习需求是不同的，比如有的学生出现错题是因为基础知识不够牢固；有的学生出现错题或者是无法解决题目是因为没有灵活多变的数学思维；而有的学生存在问题，主要是因为态度比较随便。基于这样的情况，在教学中老师需要制定针对性的教学策略：1）基础巩固策略，主要是针对基础掌握不扎实的同学。2）数学思维训练策略，主要是让学生具备更多的数学思维，从而在解题实践中进行应用。比如在二次函数问题的解决中，通过训练让学生掌握数形结合的思想以及转化思想，在不等式问题的解决中让学生掌握化归思想，在空间几何问题的解决中让学生掌握转化（平移、对称、旋转）等思想。这样，学生解决具体问题的实际效果会显著性提升。
（三）转变评价观念，强化数学的教学
在数学个性化教学实践中，为了加强个性化教学的实际效果，老师需要转变评价观念，强化数学的教学[8]。在数学教学实践中，一项重要的措施是帮助学生构建学习自信，使其学习积极性有显著提升。在过去的教学实践中，很多老师“唯成绩论”，所以不会关注部分学生的进步，这种情况不利于学生学习自信的构建。比如某学生，在一次考试的时候只取得了34分，二次函数和空间几何的题目没有做出来，但是在第二次考试的时候，其获得了48分，且二次函数和空间几何的题目已经能够做出来了，这就是一种进步。面对这种情况，老师要鼓励，通过老师的鼓励帮助其树立学习自信，并通过指导使其进一步的掌握数学学习的技巧和方法，这样学生的学习进步效果会更加的显著。简言之，科学的评价会促进学生进步，相反则会打击学生自信，因此转变评价观念，对于强化针对数学的教学有积极意义。
结语：
综上所述，人工智能技术在目前的社会实践中有着比较广泛的利用，其对各行各业的发展会产生显著的促进作用。基于高中数学教学的个性化教学策略制定与实施分析人工智能下的教育实践，这对于教育进步与发展有突出的现实指导意义。
参考文献：
[1]张艳松.人工智能技术在教学中的应用研究——以高职数学教学为例[J].信息记录材料,2019,v.20(06):135-136.
[2]杨会志.基于有效教学理念下的高中数学教学策略分析——以教学情境、问题提问研究为例[J].数学教学通讯,2019,000(003):18-19.
[3]任昕.基于AI开放平台的人工智能教学初探——以情感倾向分析项目为例[J].中国信息技术教育,2019,308(08):54-57.
[4]汪普先.现代信息技术与高中数学教学的有机结合[J].新智慧,2020(06):22-22.
[5]张冬.基于多媒体技术背景下教学的应用研究——以"正弦型曲线"为例[J]. 石河子科技,2020,000(002):43-44.
[6]李远平.基于云平台的课堂教学研究——以中学数学为例[J].试题与研究:教学论坛,2020(2):0178-0178.
[7]昝小红.基于深度学习的高中数学单元设计教学策略研究——以"数列单元"为例[J].数学教学通讯,2020(30).
[8]张磊.基于STEM理念的高中人工智能课程构建的实践与研究——以深圳市高级中学为例[J].中学课程辅导(教师教育),2020(16).