ArguMath：用于预服务数学教师在组织课堂数学论证方面的 AI 模拟环境
人机交互
2026-04-27 v1
摘要
促进富有成效性的数学论证，尤其是提出合理问题，对于预服务数学教师（PMTs）而言至关重要，然而他们往往缺乏将抽象理论知识在真实情境中应用的机会。与此同时，近期在大语言模型（LLM）方面的进展扩展了在教育情境中模拟学生的潜力，使其能够为教学实践提供低风险的环境。为 inform 设计支持 PMTs 组织课堂论证的系统，我们与 eight 位经验丰富的数学教师进行了形式研究，以识别关键设计要求，包括 personalization、真实情景模拟、结构化反思和易用性。基于这些要求，我们开发了 ArguMath，一个支持 PMTs 练习组织数学论证的 AI 模拟课堂环境。ArguMath 由三个核心组件构成：(1) 课堂情境的 customization；(2) 基于真实 transcript 并加入实时教学建议的 AI 学生进行课堂讨论的 simulation；(3) 通过话语标注和整体反馈的结构化反思。来自 seven 位 PMTs 的探索性用户研究结果，辅以四位经验丰富教师的访谈，表明 ArguMath 有望支持 PMTs 的课堂组织技能，尤其是 theory-aligned questioning strategies。
引用
@article{arxiv.2604.22205,
title = {ArguMath: AI-Simulated Environment for Pre-Service Teacher Training in Orchestrating Classroom Mathematics Argumentation},
author = {Jiwon Chun and Yuling Zhuang and Armanto Sutedjo and Colin Xu and Rong Ren and Meng Xia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.22205},
year = {2026}
}