AI技術賦能初中數學統計概率項目化教學的實施

AI技術即人工智能技術，是一種通過計算機系統模擬人類智能行為的技術，讓計算機能夠執行通常需要人類智能才能完成的任務，如感知、學習、推理、決策和創造等.在數字化時代下，AI技術已經被廣泛運用至多個行業及領域，自然也波及教育教學方面，成為輔助教學活動開展的一個重要手段.項目化教學則是一種以學生為中心的教學方法，強調合作性、探究性與實踐性學習，通過實際項目促進他們的學習和能力發展.在初中數學教學中，教師可在AI技術賦能下實施項目化教學，本文以“統計概率”相關知識為例，引領學生在AI技術賦能下展開學習與探索，培養他們的綜合素質[1].

1項目化教學內容分析

在初中數學中，統計與概率知識與日常生活聯系緊密，從人教版初中數學教材內容來看，主要安排在七年級下冊第十二章“數據的收集、整理與描述”，八年級下冊第二十章“數據的分析”，九年級上冊第二十五章“概率初步”.通過初步觀察與研究發現這三章內容均處于整冊教材的最后一個單元，加之前面所學內容耗費較多時間，且教師普遍認為統計和概率知識難度不大，故會安排較少的課時，將側重點放在做題技巧和方法上，因此，學生很難親身經歷收集、整理與分析數據的過程，教學重理論、輕實踐，使學生難以理解該部分知識的實用性和應用價值，

項目化教學以真實問題為驅動，讓學生在解決問題過程中學習知識，使其擁有親身經歷整個數據處理過程的機會，培養他們的實踐能力.AI技術的不斷發展為項目化教學帶來新的活力，其不僅能夠創設更為逼真的教學情境，還可以提供豐富的教學資源，助力學生開展自主學習與探究活動，提升他們的整體學習質量效果.AI技術憑借其強大的數據分析、智能交互和個性化學習支持能力，在教育領域得到廣泛應用.在初中數學教學中，AI技術可以為教師帶來海量的教學資源，如虛擬實驗、教學視頻、生成式課程等.教師和學生通過與生成式AI的思維鏈式對話，動態生成新的學習內容等，便于創設多樣化的教學情境，而且AI技術能夠實時跟蹤學生的學習過程，分析他們的學習數據，為其提供個性化的學習建議和指導，真正實現因材施教的目的[2].

2AI技術賦能初中數學統計與概率項目化教學的實施案例

2.1 項目主題與目標確定

2. 1. 1 確定項目化教學主題

通過對本校學生的調查，發現大部分同學都沒有親身經歷過統計數據與計算概率的整個過程，即為發現問題，制定調查問卷，收集、整理、描述、分析數據，獲得結論，做出合理決策等一系列學習活動，再加上有的教師認為“分析數據”就是計算一組數的中位數、眾數與平均數等，更為注重對學生計算能力的培養，以致學生分析數據的觀念不夠強，無法熟練掌握數據的來源，且對得到的數據展開合理處理，以及無法合理質疑給出大家建議.因此，教師需結合統計與概率部分內容的特征以及學生實際情況開展項目化教學，通過問卷星發布與圖形變換相關的調查問卷，了解學生對統計和概率知識的理解程度，以及他們對不同數據的喜好，并從數學學習類APP收集學生在統計和概率章節的答題數據，分析他們的薄弱環節.綜合這些數據，教師發現學生對生活中的數據興趣濃厚，但是在具體應用時存在困難，于是確定將本次項目化教學主題確定為“校園運動會中的統計與概率”，將數學知識的學習同真實情境整合到一起，突出情境的時效性、科學性與真實性，帶領他們在真實情境中學習知識與技能，使其實踐能力得到很好的鍛煉與提升[3.

2.1. 2 確定項目化教學目標

（1）學生能夠掌握三種常見統計圖表的制作方法與應用，會使用AI技術繪制扇形圖、條形圖和折線圖，并掌握概率的計算方法，會運用統計與概率知識分析和解決實際問題；

（2）通過項目化教學實施，培養學生利用AI技術進行數據收集、整理與分析的能力，提升他們的問題解決能力、團隊協作能力和表達能力；

（3）增強學生學習數學的興趣，培養他們的創新精神和實踐能力，使他們深刻體會數學與生活之間的緊密聯系，以及統計與概率知識在生活中的價值和作用，使其學會運用AI技術輔助建立生活中的統計與概率模型；

（4）提升學生的合作交流意識與應用意識，使其樹立正確的數據分析觀念，提升他們運用AI技術學習數學知識的能力，

2.2 項目化教學實施過程

2.2.1 項目啟動與問題提出

首先，教師可利用多媒體設備播放展示歷年來校園運動會的精彩視頻，要求學生認真觀察視頻中運動員的比賽成績、參賽人數等數據，提出核心驅動問題：如何統計不同項目的參賽人數和獲獎情況？怎樣分析運動員的成績分布？運動會中存在哪些概率問題？利用這些問題激發學生的探究欲望，使其初步了解項目化學習主題，讓他們對新知識的學習充滿期待.其次，教師將班內學生劃分成若干學習小組，每組4至6人為宜，明確小組成員的分工，包括組長、數據收集員、數據分析員、匯報員等，讓他們都擁有明確的學習方向與目標，減少無效或者低效學習行為出現的頻率.在這一過程中，教師應對核心驅動問題進行分解，如：怎么制定調查計劃？要想了解學生參加項目的喜好可通過哪些數據來說明？項目選擇與性別之間有什么關系？怎么計算學生的獲獎概率？

2.2.2 數據收集與整理

教師指導學生借助AI問卷工具，制作與設計一份有關校園運動會的調查問卷，發放給全校同學，問卷內容主要涵蓋對運動會項目的喜好、參與運動會的情況等.同時，學生可通過校園管理系統、學校公告欄等多個渠道收集運動會的歷史數據.當學生收集到數據以后，讓他們利用AI數據整理工具對數據進行清洗和分類，去除無用數據，將有用數據按照不同項目、年級、性別等維度進行分類整理，使其體會到數據的多樣性4.

2.2.3 數據分析與建模

在這一環節，教師需指導學生運用AI數據分析軟件，如Python的數據分析庫Pandas、Matplotlib等，繪制統計圖表，如條形圖、折線圖、扇形圖等，直觀展示出數據的分布特征.如，當研究不同項目的參賽人數時，學生可繪制出條形圖，清晰地比較各項目的參賽人數差異；對于運動員的成績數據，學生可通過計算平均數、中位數、眾數等統計量，分析成績的集中趨勢和離散程度；當分析某一項目的成績時，要計算出平均成績、中位數和方差，了解運動員的整體水平和成績的穩定性.此外，教師還要引導學生嘗試運用概率知識建立概率模型，解決運動會中的概率問題，如，可以預測某個運動員在比賽中獲獎的概率，通過收集該運動員的歷史比賽成績，結合比賽的實際情況，運用概率公式進行計算.

2.2.4 成果展示與交流

教師要求各個小組制作項目報告，包括項目背景、問題分析、數據收集與整理過程、數據分析結果、結論與建議等內容，由各小組匯報員借助AI演示工具，如Prezi、Focusky等制作生動的演示文稿，向全班展示項目成果.在展示本組項目化學習成果過程中，其他小組的同學可以提出問題、質疑，給出建議，鼓勵同學之間相互交流與討論，促進互動式課堂的生成.同時，教師需對各小組的學習成果進行實時評價，肯定學生的優點、閃光點與創新點，指出不足之處，提出改進方向，讓他們在后續學習中加以糾正，不再出現類似問題，

2.3 項目化教學評價

2.3.1 制定項目化教學評價指標

在AI技術賦能下的初中數學統計與概率項目化教學中，教師制定評價指標時，需要包括數據收集與整理能力、數據分析與建模能力、團隊協作能力、表達能力和創新能力等方面.其中，數據收集與整理能力主要考查學生數據來源的可靠性與真實性、數據整理的規范性和準確性等方面；數據分析與建模能力關注的是學生對統計方法和概率模型的運用，分析結果是否合理；團隊協作能力評估學生在小組中的參與度、溝通效率；表達能力著重考查學生在成果展示和交流過程中的語言表達；創新能力則看學生是否能夠提出獨特的問題解決方案和創新性的想法，以及是否能夠創新性地學習數學知識和處理問題.

2.3.2 設計項目化教學評價方式

在評價方法方面，可以采用教師評價、學生自評和互評相結合的多元化評價方式.具體來說，教師可根據以上評價指標，對學生的項目報告、演示文稿和課堂表現情況進行評價，給出評價意見和建議.學生自評方面，主要反思自己在項目實施過程中的收獲與不足，制定改進計劃.小組之間可以進行相互，學習其他小組的優點，發現自身的問題，學會取長補短.此外，在評價環節，教師不能只關心各小組的最終學習成果，還要考慮到各位同學在整個項目化學習中的實際表現，這里可借助AI技術對學生學習數據的分析與跟蹤進行評價，在AI技術輔助下獲得更為全面與準確的數據，對他們的整體學習情況進行客觀、公正、合理的評價[5].

3AI技術賦能下初中數學統計概率項目化教學的實施效果

3.1 增強學生學習興趣

在AI技術賦能下的初中數學統計與概率項目化教學背景下，AI技術創設的真實教學情境與設計的多樣化學習活動，能夠有效激發學生對統計與概率知識的學習興趣，使其由被動接受知識轉變為主動參與項目化學習，讓他們在解決實際問題過程中切實感受到數學的魅力和實用價值.

3.2 提高學生學習成績

通過項目化教學，學生可以將理論知識與實踐有機結合，增進理論與實踐之間的聯系，加深他們對統計與概率知識的理解和掌握.而且AI技術能夠提供個性化學習指導，幫助學生及時發現和解決學習中存在的問題，提高他們的學習效率，使其學習成績得到一定程度的提升.

3.3培養學生綜合能力

在項目化教學實施過程中，學生通過親身參與數據收集、整理、分析和建立模型的整個過程，能夠有效提高個人數據處理能力和問題解決能力，團隊協作活動著重培養學生的溝通能力和團隊合作精神，而成果展示與交流環節則有助于鍛煉他們的口頭表達能力和創新能力.

4結語

總的來說，AI技術為初中數學統計與概率項目化教學的實施提供有力支持，不僅可以提供豐富的教學資源，還能夠優化教學過程，促進整體教學效果與質量的提升.在初中數學教學活動中，教師需積極同新時代接軌，主動引入以AI技術為代表的現代化教學工具及手段，注重同傳統教學模式的相互配合，在AI技術賦能下促進項目化教學的實施，引領學生通過完成各個項目參與到知識與技能的學習之中，全方位培養他們的合作學習能力、問題解決能力與動手實踐能力，使其透徹理解與牢固掌握所學內容.但是在實際應用中，仍然存在著一些問題，如教師的AI技術應用能力有待提高，對一些AI工具使用的不夠熟練等，以及學生在數據安全和隱私保護方面的意識還需加強等.未來，教師應加強對AI技術的學習和應用，不斷探索AI技術與數學教學的深度融合模式，將更多的AI技術運用到日常教學活動之中，同時培養學生的數據安全和隱私保護意識，為他們的全面發展創造更好的條件.

【本文系2024年度福建省教育科學規劃常規課題“數字化時代初中數學項目化教學實踐研究\"（FJJKZX24-367）的研究成果】

參考文獻：

[1]王智祥，欒慶芳.信息技術在初中數學項目式學習上的應用[J].科教文匯，2025(5)：173-176.

[2]代嬌春.基于創新意識培養的初中數學項目化教學實踐分析[J].數學學習與研究，2025（4)：70-73.

[3]龍定永，鄧敏.新課標背景下初中數學項目化教學策略探究[J].數學學習與研究，2025(4)：6-9.

[4]胡巧蘭.核心素養背景下初中數學項目化學習開展策略J]中學課程輔導， .2025(4):12-14.

[5]莫妮，莫慧敏.新課標背景下初中數學項目式教學探索[J]讀寫算， 2025(3):82-84