课题题目:AI赋能高中数学教学落实立德树人根本任务的实践路径研究

题目：AI赋能高中数学教学落实立德树人根本任务的实践路径研究

1.选题依据：核心概念界定，国内外相关研究学术史梳理及综述；本课题对已有研究的学术和应用价值等。

2.研究内容：本课题的研究对象、总体框架、重点难点、主要目标等。

3.思路方法：本课题研究的基本思路、具体研究方法、研究计划及其可行性等。

4.创新之处：在学术思想、学术观点、研究方法等方面的特色和创新。

5.预期成果：成果形式、使用去向及预期社会效益等。

1.选题依据：核心概念界定，国内外相关研究学术史梳理及综述；本课题对已有研究的学术和应用价值等。

（1）核心概念界定

①AI赋能高中数学教学：指依托人工智能技术，包含智能学情诊断、自适应习题推送、AI课堂交互、数据分析评价、虚拟仿真建模等工具，服务于高中数学课堂教与学全过程。以《普通高中数学课程标准（2017年版2020修订）》为依据，在数学概念教学、解题教学、项目式学习、课后辅导等场景合理运用AI工具，优化教学流程，变革教与学方式，并非简单将AI作为习题演算工具，强调技术服务数学学科育人目标。

②立德树人根本任务：是我国教育的根本任务，在高中数学学科中，指向依托数学学科教学，培育学生正确价值观、必备品格与关键能力。落实数学学科核心素养：数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析；挖掘数学课程蕴含的科学精神、家国情怀、理性思维、批判质疑、社会责任等育人要素，实现知识传授、能力培养与价值引领相统一。

③实践路径：指教师在高中数学教学各环节，借助AI技术挖掘学科德育资源、设计育人教学活动、开展过程性评价、搭建课内外育人场景所采用的一系列可操作、可复制的实施方式、流程与策略，涵盖教学设计、课堂实施、作业布置、评价反馈、教研改进完整链条。

（2）国内相关研究学术史梳理及研究动态

理念萌芽期：国内较早研究聚焦数学学科立德树人，学者探讨数学课堂德育渗透，主张挖掘数学史、数学家故事、数学应用中的育人元素，大多依靠教师主观经验开展德育融入，缺少技术工具加持。

技术融合探索期：随着教育信息化推进，大数据、智慧课堂逐步走进高中数学，研究开始关注信息技术优化数学课堂，提升学生解题能力，但技术应用大多聚焦分数提升，立德树人属于附属环节。

AI深度融合深化期：生成式AI快速发展之后，AI赋能学科教学成为热点，新课标进一步强调学科育人，大量相关研究成果涌现。

已有文献大致分为三类：张佳（2024）围绕高中数学立德树人开展研究，阐述数学课堂落实德育的价值，梳理数学学科内蕴含的各类育人资源；王浩（2024）探究AI技术在高中数学课堂的应用场景，分析智能批改、自适应学习对学生数学能力提升的作用；李雨桐（2025）研究智慧环境下数学学科德育活动设计，提出课堂教学中融合价值教育的若干课例；赵凯（2025）关注AI学情分析，借助数据把握学生学习状态与学习品格；周思远（2026）总结AI支持下数学项目式学习的实施方法。

现有研究对数学立德树人的育人价值、AI技术的教学价值已经形成共识，但仍存在明显不足：多数研究将AI技术运用和立德树人育人目标割裂开来，要么谈AI提分，要么谈数学德育渗透；缺少把AI工具作为载体系统落实立德树人的完整路径；不少成果局限于个别课堂案例，缺少覆盖新授课、习题课、复习课、实践课多课型的成套实施方案，针对学生品格、思维、价值观的AI过程性评价研究较为薄弱。

（3）国外相关研究学术史梳理及研究动态

国外没有完全对应“立德树人”的概念，但十分重视学科教学中的品格教育、公民素养、科学素养培育。苏泊尔曼的素养教育理论，强调学科教学不能只传授知识，要同步发展学生的理性精神与社会责任感；建构主义学习理论、自适应学习理论为AI介入数学教学提供理论根基。Baker（2005）开展智能教学系统研究，利用人工智能识别学生学习行为、学习情绪，实现个性化教学支持。Lee（2021）探究人工智能数学学习平台，在训练数理能力的同时融入科学态度、探究精神的培养模块。Zhang（2023）在AI教育研究框架下，探讨技术环境下学科价值教育实现方式，体现出国际学界对技术+学科育人的关注。

国外研究优势在于AI自适应学习、学习行为识别技术成熟，重视学生思维与科学态度培养，但价值教育体系与我国立德树人根本任务内涵存在差异，缺少贴合我国高中数学课程标准、适配本土学情的完整实践路径，国外的技术育人经验不能直接照搬，需要结合国内教育目标进行改造重构。

（4）学术价值

①把碎片化的课堂经验整合，构建AI赋能高中数学落实立德树人的完整实践路径，改变当前技术应用与学科育人相互脱节的现状，丰富高中数学信息化教学、数学德育的相关理论研究。

②厘清AI技术、数学学科核心素养、立德树人三者内在逻辑关系，剖析技术工具如何承载价值引领，拓展智慧教育背景下学科育人的理论研究，也为其他理科学科借助AI落实立德树人提供理论参考。

（5）应用价值

为一线高中数学教师提供可直接参考的AI工具选用清单、分课型教学设计范例、过程性评价量表，解决现实教学中“AI只用在刷题提分，立德树人渗透随意零散”的现实困境，降低教师技术融合育人的备课难度。研究成果可供学校开展智慧教研、校本课程建设参考，助力“双减”背景下高中数学提质增效；借助AI挖掘数学中的家国素材、科学精神，实现知识学习与价值塑造同步；也可为家校协同开展数学素养与品格教育提供实践参考。

2.研究内容：本课题的研究对象、总体框架、重点难点、主要目标等。

1.研究对象

以高中数学教学中借助人工智能技术落实立德树人根本任务的实践路径为研究对象，研究新授课、习题讲评课、数学实践课、复习课等不同课型下AI工具的应用方式、德育资源开发、课堂育人活动、多元评价方式；选取多所高中的数学教师、高中生以及真实课堂作为实践样本。

2.总体框架

本课题立足高中数学课程标准，紧扣立德树人根本任务，围绕“资源—设计—实施—评价”四大维度搭建整体框架。

资源层面：依托AI挖掘数学史、我国数学家成就、数学社会应用案例、科学探究素材，建立数学学科育人资源库；

教学设计层面：区分不同课型，合理选用AI智能生成、仿真建模、学情分析等功能，把理性思维、家国情怀、批判质疑、科学态度等育人目标融入教学目标；

课堂实施层面：利用AI开展情境创设、探究活动、合作任务，既要发展学生六大数学核心素养，又落实价值引领，规避AI滥用带来思维惰性等问题；

评价层面：借助AI采集学习过程数据，融合AI客观数据与教师质性评价，构建兼顾学业水平、思维品质、品格素养的综合评价体系，打通课内外，在实践任务中实现育人。

低层次侧重借助AI创设情境，唤醒学生科学兴趣；中层次依托AI探究数学问题，锤炼逻辑推理、求真务实的科学品格；高层次利用AI开展数学建模实践，引导学生体会数学社会价值，树立社会责任意识。

3.重点难点

研究重点：立足立德树人目标，构建适配高中数学不同课型、可落地的AI赋能教学实践路径，形成配套教学资源。

研究难点：

（1）平衡AI技术工具使用与数学学科思维训练，规避过度依赖AI造成学生独立思考弱化的问题，实现技术为育人服务，而不是技术主导课堂。

（2）实现知识教学、数学核心素养发展与立德树人育人目标深度融合，避免德育贴标签、形式化。

（3）构建AI辅助下兼顾学业成绩与品格素养的过程性评价方案，实现可观测、可评估。

4.主要目标

厘清AI赋能高中数学落实立德树人的内在逻辑与现实困境；形成分课型、可复制推广的实践路径以及配套育人资源、评价工具；在教学实践中提升学生数学核心素养，培育学生正确价值观、科学精神；提升高中数学教师运用人工智能开展学科育人的教研与教学能力。

3.思路方法：本课题研究的基本思路、具体研究方法、研究计划及其可行性等。

1.基本思路

本课题按照理论研读、现