高中数学教学中学生学习情感的培养与人工智能应用
2024-10-30
作者：
来源：
大众日报
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□亓庆文
情感与认知是心理发展的关键要素。然而，当前教学，尤其是数学教学，常忽视情感培养，导致学生因枯燥而失去兴趣。随着人工智能（AI）技术的发展，课堂教学为情感教育提供了更多机会。智能辅助工具通过个性化学习路径和互动体验，有助于激发学生的学习兴趣，不仅支持认知发展，还兼顾情感发展，使课堂更加人性化。在数学教学中，借助AI工具和虚拟环境，学生能直观感受数学的美与实际应用，缓解其消极情绪。本文基于哲学、教育学和心理学理论，探讨数学学习情感的形成与转化，重点分析如何将消极情感转变为积极情感，提升学习效果。
教师具备良好的情感与态度。在课堂教学中，教师应意识到学生同样具有平等的人格和价值。著名的罗森塔尔实验表明，教师对学生的期望会对其产生深远的影响。因此，教师应建立信任关系，学会从学生的视角看问题，这将有助于激发他们的学习兴趣和自信心。
建立和谐的师生关系。良好的师生关系是情感教育的基础。除了知识传递，情感交流也是教学中的重要部分。健康的师生关系能够激发学生的思维和情感，提高学习动机。教师应营造平等、宽松的教学氛围，尤其应对后进生给予更多的关爱，让他们在轻松的环境中激发对数学的兴趣。这种关系能够显著提高学生的学习积极性，帮助学生增加对数学的兴趣。
挖掘教材中的情感因素。在数学教学中，教师应将抽象概念与学生的日常生活相结合，以减少学生对数学的冷漠感。例如，在学习数列时，教师可以让学生研究分期付款或利率计算的实际应用，从而帮助学生理解数学的实际意义并提高学习兴趣。数学本身蕴含情感和趣味。例如，高斯计算1+2+3+…+100的故事或象棋发明人锡塔的故事，通过等差和等比级数的应用，可以将抽象概念与现实生活结合，使学习过程更加生动有趣。再如，讲解圆锥曲线统一定义时，教师可使用GeoGebra或者Desmos数学教育软件，通过调整离心率，直观展示椭圆、抛物线和双曲线的变化，帮助学生理解量变引起质变的概念，从而加深对数学的兴趣与理解。在这一过程中，智能技术成为促进数学情感和趣味性的有效工具。例如，个性化学习平台可根据学生的进度自动调整教学内容，并生成贴近生活的数学问题情境。研究表明，这些平台的应用显著提高了学生的参与度和学习效果。例如，DreamBox等AI驱动的教育工具，通过动态调整题目难度，将抽象的数学概念融入实际情境，使学生更易理解和接受。这种个性化方式让学生更加主动参与学习，逐步增强对数学的兴趣。
创设数学学习情景。数学的“教”与“学”应始终在特定情境中进行。教师不应直接灌输知识，而应通过设定生动的学习情境，潜移默化地引导学生理解学习目标。例如，在讲授“圆的性质”时，教师可通过绘制正方形车轮引发学生思考，并提出“为何不采用扁圆形”的问题，激发学生兴趣，进而引导他们发现圆形车轮平稳滚动的数学原理。同样，学习二项式定理后，教师可以通过杨辉三角形展示其视觉美感，并引导学生进一步思考其背后的数学本质，最终发现其与组合数公式的关联。通过这样的学习，学生不仅学会了鉴赏数学之美，还将原本艰难的学习过程转化为对数学美的探索与享受。教师应通过创设适宜的情境，激发学生对数学的兴趣，使其逐步将数学学习由被动学转化为自发主动学。
将局部的情感转化为整体的情感。局部情感往往是“单薄”的，只有整体情感才能称得上“深厚”。教师应善于将学生对某一数学主题的兴趣扩展到整个学科中。例如，立体几何部分虽然较为抽象，但通过动手制作模型等方式，可以增强空间想象力，显著提升其趣味性，从而激发学生学习兴趣。在几何教学中，我注重为学生提供想象空间，并通过变形、变式等教学手段积极引导学生展开联想。同时通过小组讨论与教师归纳总结相结合的教学方式，给予学生充分展示自我能力的机会，从而有效激发学生学习几何的积极性。因此，许多代数成绩不理想的学生通过几何学习激发了浓厚的数学学习兴趣，并在整体数学成绩上有所提升。抓住这一契机，教师应引导学生将几何学习的积极性延续到其他数学领域，使学生逐步将局部情感转化为整体学习情感，最终上升为对数学学科整体的自觉学习。
挖掘学生的潜力，增强学习信心。在发掘学生潜力及增强学习信心的过程中，教师应及时发现学生的优点，并给予表扬和鼓励，以帮助他们逐步建立自信心。通过设立“最近发展区”，教师可以为学生提供适度的挑战，并借助动态几何软件等工具帮助学生直观理解抽象概念，从而增强他们的学习兴趣。人工智能技术在这一过程中发挥着重要作用。近年来，AI驱动的学习平台如Knewton和Smart Sparrow，通过分析学生数据，识别薄弱环节并动态调整学习内容，提供针对性的练习与反馈，确保学生在适合的难度水平上接受挑战，逐步掌握知识点，提升理解能力并增强自信心。研究表明，这类个性化学习工具显著提高了学生的学习效果和参与度。
结合AI工具与教师的情感支持，学生能够在个性化学习环境中不断提高。基于实时反馈的教学模式不仅帮助学生克服学习难点，还通过逐步取得进步积累自信心。教师可以利用这些工具为学生制订个性化学习计划，将更多精力集中于情感发展与动机激发，帮助学生以适合的节奏学习，逐步建立对数学的热情与信心。教师应注重在教学中情感的投入，并结合AI技术提供个性化支持。通过有效的师生互动、针对性反馈和智能学习工具，学生能够逐步增强学习兴趣与信心，最终实现更好的学习效果。
（作者单位：山东省济南第二中学）
情感与认知是心理发展的关键要素。然而，当前教学，尤其是数学教学，常忽视情感培养，导致学生因枯燥而失去兴趣。随着人工智能（AI）技术的发展，课堂教学为情感教育提供了更多机会。智能辅助工具通过个性化学习路径和互动体验，有助于激发学生的学习兴趣，不仅支持认知发展，还兼顾情感发展，使课堂更加人性化。在数学教学中，借助AI工具和虚拟环境，学生能直观感受数学的美与实际应用，缓解其消极情绪。本文基于哲学、教育学和心理学理论，探讨数学学习情感的形成与转化，重点分析如何将消极情感转变为积极情感，提升学习效果。
教师具备良好的情感与态度。在课堂教学中，教师应意识到学生同样具有平等的人格和价值。著名的罗森塔尔实验表明，教师对学生的期望会对其产生深远的影响。因此，教师应建立信任关系，学会从学生的视角看问题，这将有助于激发他们的学习兴趣和自信心。
建立和谐的师生关系。良好的师生关系是情感教育的基础。除了知识传递，情感交流也是教学中的重要部分。健康的师生关系能够激发学生的思维和情感，提高学习动机。教师应营造平等、宽松的教学氛围，尤其应对后进生给予更多的关爱，让他们在轻松的环境中激发对数学的兴趣。这种关系能够显著提高学生的学习积极性，帮助学生增加对数学的兴趣。
挖掘教材中的情感因素。在数学教学中，教师应将抽象概念与学生的日常生活相结合，以减少学生对数学的冷漠感。例如，在学习数列时，教师可以让学生研究分期付款或利率计算的实际应用，从而帮助学生理解数学的实际意义并提高学习兴趣。数学本身蕴含情感和趣味。例如，高斯计算1+2+3+…+100的故事或象棋发明人锡塔的故事，通过等差和等比级数的应用，可以将抽象概念与现实生活结合，使学习过程更加生动有趣。再如，讲解圆锥曲线统一定义时，教师可使用GeoGebra或者Desmos数学教育软件，通过调整离心率，直观展示椭圆、抛物线和双曲线的变化，帮助学生理解量变引起质变的概念，从而加深对数学的兴趣与理解。在这一过程中，智能技术成为促进数学情感和趣味性的有效工具。例如，个性化学习平台可根据学生的进度自动调整教学内容，并生成贴近生活的数学问题情境。研究表明，这些平台的应用显著提高了学生的参与度和学习效果。例如，DreamBox等AI驱动的教育工具，通过动态调整题目难度，将抽象的数学概念融入实际情境，使学生更易理解和接受。这种个性化方式让学生更加主动参与学习，逐步增强对数学的兴趣。
创设数学学习情景。数学的“教”与“学”应始终在特定情境中进行。教师不应直接灌输知识，而应通过设定生动的学习情境，潜移默化地引导学生理解学习目标。例如，在讲授“圆的性质”时，教师可通过绘制正方形车轮引发学生思考，并提出“为何不采用扁圆形”的问题，激发学生兴趣，进而引导他们发现圆形车轮平稳滚动的数学原理。同样，学习二项式定理后，教师可以通过杨辉三角形展示其视觉美感，并引导学生进一步思考其背后的数学本质，最终发现其与组合数公式的关联。通过这样的学习，学生不仅学会了鉴赏数学之美，还将原本艰难的学习过程转化为对数学美的探索与享受。教师应通过创设适宜的情境，激发学生对数学的兴趣，使其逐步将数学学习由被动学转化为自发主动学。
将局部的情感转化为整体的情感。局部情感往往是“单薄”的，只有整体情感才能称得上“深厚”。教师应善于将学生对某一数学主题的兴趣扩展到整个学科中。例如，立体几何部分虽然较为抽象，但通过动手制作模型等方式，可以增强空间想象力，显著提升其趣味性，从而激发学生学习兴趣。在几何教学中，我注重为学生提供想象空间，并通过变形、变式等教学手段积极引导学生展开联想。同时通过小组讨论与教师归纳总结相结合的教学方式，给予学生充分展示自我能力的机会，从而有效激发学生学习几何的积极性。因此，许多代数成绩不理想的学生通过几何学习激发了浓厚的数学学习兴趣，并在整体数学成绩上有所提升。抓住这一契机，教师应引导学生将几何学习的积极性延续到其他数学领域，使学生逐步将局部情感转化为整体学习情感，最终上升为对数学学科整体的自觉学习。
挖掘学生的潜力，增强学习信心。在发掘学生潜力及增强学习信心的过程中，教师应及时发现学生的优点，并给予表扬和鼓励，以帮助他们逐步建立自信心。通过设立“最近发展区”，教师可以为学生提供适度的挑战，并借助动态几何软件等工具帮助学生直观理解抽象概念，从而增强他们的学习兴趣。人工智能技术在这一过程中发挥着重要作用。近年来，AI驱动的学习平台如Knewton和Smart Sparrow，通过分析学生数据，识别薄弱环节并动态调整学习内容，提供针对性的练习与反馈，确保学生在适合的难度水平上接受挑战，逐步掌握知识点，提升理解能力并增强自信心。研究表明，这类个性化学习工具显著提高了学生的学习效果和参与度。
结合AI工具与教师的情感支持，学生能够在个性化学习环境中不断提高。基于实时反馈的教学模式不仅帮助学生克服学习难点，还通过逐步取得进步积累自信心。教师可以利用这些工具为学生制订个性化学习计划，将更多精力集中于情感发展与动机激发，帮助学生以适合的节奏学习，逐步建立对数学的热情与信心。教师应注重在教学中情感的投入，并结合AI技术提供个性化支持。通过有效的师生互动、针对性反馈和智能学习工具，学生能够逐步增强学习兴趣与信心，最终实现更好的学习效果。
（作者单位：山东省济南第二中学）