AI 人工智能赋能初中物理教学中教学情景的创设

在传统的初中物理教学中，教师往往采用一言堂的方式，向学生讲解物理知识，要求学生理解并记忆。这种教师一言堂的教学模式，容易使学生对物理课堂感到枯燥和乏味，无法提起对物理知识的学习兴趣。在人工智能背景下，教师可为学生创设丰富的教学情境，将学生的注意力吸引到物理课堂中，深化学生对物理知识的理解。笔者结合多年初中物理教学实践，从创设直观化教学情境等层面，提出教师如何借助AI 创设生动教学情境，提升物理课堂教学质量。

一、创设直观化教学情景，助力概念理解

教学情景创设不仅要完成旧的教学模式中的引入课的任务 , 更主要的是要调学生的积极性。对于初中生而言，物理学科中有大量的抽象概念和原理，在理解起来存在困难。教师若只采用黑板与粉笔，用口头讲解的形式，为学生教授这些物理概念，容易使学生感到对原本抽象的物理知识感到乏味，不利于学生对物理概念的理解。在初中物理教学课堂中，引入人工智能技术，能通过视频和图像等形式，为学生直观呈现物理教材中的抽象知识点，使学生能对这些内容有直观的理解。在人工智能技术创设的情境中，学生能更好地理解这些知识内容，夯实物理知识基础。

具体而言，教师在“物态变化”教学中，为了使学生更好地理解物态变化的知识内容，教师可借助AI 技术，为学生创设生动教学情境，使学生在沉浸式的氛围中，理解这些指点。例如，在教学“熔化”概念时，教师可为学生播放提前准备的利用 AI 制作的动画视频，使学生通过动画视频，直观看到冰块在气温逐渐升高过程中，变成了水。在动画视频中，学生直观看到了拟人化的分子运动过程，提升了对“物态变化”知识的学习兴趣。学生从“熔化”动画视频中，能直观看到“熔化”的具体物质形态变化过程，理解“熔化”的概念。通过为学生播放 AI 技术制作的动画视频，使学生对“熔化是物质从固态变成液态的过程”，加深学生对“物态变化”中抽象知识点的理解和记忆。

二、创设互动化教学情景，激发学习兴趣

在传统的物理教学课堂教学中，教师过于强调教师教学，而忽略了学生的学习，缺乏课堂互动性，使学生对物理课堂提不起兴趣。在人工智能技术背景下，初中物理教学可为学生创设互动化教学情境，使学生在互动的物理课堂氛围中，感受物理学习的趣味性，增加学习过程的体验感。教师在初中物理教学课堂中，借助人工智能技术可通过AI 问答、设计虚拟物理实验等互动形式，使学生转变物理学习观念，由从前的被动学习到主动学习，使其愿意全身心投入到物理课堂教学中。在AI 创设的互动教学情境中，学生不仅能向教师和其他学生提问，也能向 AI 助手提问，及时解答在物理学习过程中的疑惑，逐渐提升物理综合素养。

具体而言，教师在“声现象”教学中，为了使学生对抽象的声音现象有直观的了解，可利用人工智能技术创设 AI 问答的互动教学情境，是学生在与 AI 对话中，逐渐清晰“声现象”这个知识点。在教学过程中，教师需指导学生登录桌面智能学习系统，点击 AI 问答模块，使学生进入到“声现象”的互动教学模式中。在 AI 问答过程中，由 AI提出问题，学生直接用语言回答，如“声音产生的条件是什么？”和“声音在不同介质中的传播速度有区别吗？请举例说明”等。学生在看到 AI 提问后，有 2 分钟的思考时间，在思考过后开始作答。例如，有的学生回答：“声音产生的主要条件有两个，分别是振动源和传播介质”和“当声音在固体介质中传播时，速度最快，约可达 5200 米 / 秒，接着是液体，速度约为1500 米/ 秒，最慢的是气体，约为340 米/ 秒”。AI 助手可依据学生的回答情况给予反馈，为这名学生回答的准确度进行点赞，并指出在气体传播速度是 340 米 / 秒时，还有一个条件：1 个标准大气压和 15 摄氏度的气温。通过利用 AI 问答为学生创设“声现象”的互动教学情境，不仅能及时检验学生对该知识点的掌握情况，还能使学生根据 AI 助手的反馈，清晰其知识学习的薄弱项，在今后的学习中加强训练。

三、创设个性化教学情景，满足差异需求

世界上没有相同的两片落叶，也没有完全一样的两名学生。由于学生在物理知识基础、物理学习能力和物理学习兴趣等方面存在差异，采用传统的“一刀切”教学模式无法关注到学生的个性，无法满足学生的差异化学习需求，不利于学生物理综合素养的提升。在物理教学中，引入人工智能技术，能有效弥补教师对学生个体差异关注度的不足，在分析学生的物理学习数据如物理课堂回答问题的表现和物理随堂检测完成情况基础上，对学生的物理学习情况进行科学评估。教师再结合 AI 生成的科学评估报告，为学生制定个性化的物理培养策略，促进学生物理学科核心素养的培养。

具体而言，教师再“电功率”的教学中，为了满足学生的个性化学习需求，可借助人工智能技术创设个性化的教学情境。人工智能技术会依据学生在“电功率”以往学习数据进行分析，如学生在人工智能学习系统中的答题情况、在教学课堂中回答问题情况和随堂检测情况等，向教师反馈学生对于“电功率”中重点和难点知识内容如“电功率的概念”和“电功率的应用”理解情况。在分析学生以往学习数据的基础上，AI 技术可为学生创设个性化教学情景。例如，对于 P= UI 这个公式掌握不熟练的学生，AI 技术会为学创设丰富的实际应用情境，使学生利用这个公式解答实际问题过程中，逐渐加深对电功率公式的理解。

总之，在 AI 人工智能技术背景下，初中物理教学情境创设有了新的机遇。从具体的情境教学创设策略来看，教师可从直观化、互动化和个性化教学情境创设等层面入手，逐渐提升学生的物理学科综合素养。

参考文献

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