陈娟娟

人工智能与教育的深度融合为高等数学教学改革提供了新的可能。针对传统教学模式中教学内容与专业需求脱节、学习支持个性化不足、能力培养环节薄弱等问题，本文基于建构主义学习理论，探讨“四元融通·三阶融合”的人工智能赋能教学模式。该模式以“教师导学—学生主学—领航员辅学—AI助学”四元协同为核心机制，通过“课前诊断—课中深化—课后伴学”三阶教学流程，依托“知识图谱—问题图谱—能力图谱”三维一体的认知框架，实现从“知识传授”向“能力建构”的范式转型。研究采用混合研究方法，通过对300名学生的对比实验，验证了该模式在提升学生学习投入度、概念理解深度和问题解决能力方面的有效性。研究表明，实验班学生在学习行为投入、高阶思维发展和学业成绩等方面均显著优于对照班，为人工智能时代的数学教学改革提供了可复制、可推广的实践范式。

人工智能；高等数学；四元融通；范式转型；能力建构

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