AI 驱动高中数学课堂：核心素养如何真正落地

2026 年 5 月 21 日下午，太原市高中数学 2026 年第三次中研班活动于第十八中学圆满落幕。本次活动紧扣“人工智能赋能课堂教学展示及实践探索”这一核心议题。在教育数字化转型的浪潮下，AI 技术正全方位、深层次地渗透至教育教学的各个环节，为高中数学教学带来了前所未有的机遇与挑战。高中数学兼具高度基础性与严密逻辑性，如何科学借力 AI 突破传统教学局限，优化课堂效率，推动学生数学核心素养的扎实落地，是每位数学教育工作者必须深入思考并积极践行的关键课题。本次活动通过三位优秀教师的精彩授课展示与经验交流，为一线教师更新理念、掌握技法、攻克难点、拓宽思路、借鉴范式及提升课堂质效等方面，提供了极具参考价值的重要范例。

草坪一中邹晨霞老师聚焦《立体几何中的截面问题》，利用 AI 动画打破立体几何的抽象壁垒。截面问题一直是制约学生空间想象力发展的难点。邹老师借助飞象老师制作的 AI 动画，将原本抽象的截面生成过程直观呈现。从生活中的“切面”切入，再到平面截正方体截面的动态演示，清晰展示了三角形、四边形、五边形、六边形等截面的演变逻辑。静态图形“活”了起来，抽象的空间关系变得清晰可感，有效提升了学生的空间想象能力。AI 动画化静为动、化抽象为直观，让学生在动态观察中突破思维瓶颈，实现直观想象核心素养的培育。

师院附中孙惠彤老师围绕《一元线性回归模型参数的最小二乘估计》，以 AI 工具为探究载体，带领学生攻克统计原理难点。课堂以“直觉画线”导入，让学生利用拟合器画出最接近散点的直线，在动手操作中产生认知冲突——如何评判直线的优劣？顺势引出残差平方和的概念。借助拟合器，学生直观对比不同直线的残差平方和大小，明确“残差平方和最小”是最优直线的核心标准，自然引出课题。在难点突破环节，学生依托 DeepSeek 的强大搜索与推导功能，通过小组讨论，展示了“两次配方”“残差和为零”两种方法推导最小二乘法原理，将复杂的代数推导拆解为清晰的逻辑步骤，成功突破公式推导的教学难点。AI 让统计原理从“被动接受”变为“主动探究”，有效培养了学生的数学运算与逻辑推理素养。

师院附中李倩倩老师以《总体取值规律的估计》为例，依托 AI 工具重构统计探究课堂，以“数据处理—原理理解—决策应用”为研究路径展开教学探究。传统统计教学中，数据整理、制表、绘图等繁琐运算耗时费力，易弱化学生对统计思想的理解。借助 AI 工具，让学生快速完成数据整理、频率分布表生成与直方图绘制，将课堂精力从机械运算转向对统计方法与原理的深度探究。针对“纵轴为何是频率/组距”这一抽象难点，学生通过向 AI 提问，结合动态对比演示，直观理解“矩形面积=频率”的核心原理；AI 提供的斯特奇斯公式，帮助学生科学确定组距与组数，破解组数选择的主观性难题。课堂最终落脚真实情境，AI 精确计算原始数据标准值，与直方图估算值对比，让学生理解统计模型的近似性，进而小组合作撰写阶梯水价决策报告，完成“数据→决策”的真实闭环，深化统计决策思维。

本次活动三位老师的课堂虽切入点不同，但均围绕数学核心素养（直观想象、逻辑推理、数据分析、数学建模），不炫技、不花哨，精准服务教学目标，体现“技术为教学服务”的理念。AI 不是简单的教学辅助工具，而是重构课堂生态、赋能素养培育的重要载体。此次活动，为高中数学 AI 赋能教学提供了可借鉴、可复制的实践案例。今后，全体数学教师将继续深耕课堂，以技术为翼、以研思为基，探索 AI 与数学教学深度融合的更多领域，让数学课堂更具活力、更有温度、更显深度，助力学生核心素养在课堂教学中落地生根。

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