运用人工智能促进高中物理深度学习策略研究

深度学习是一种高阶的学习模式，重视学生主动建构知识体系，发展批判性思维与解决复杂问题的能力。在高中物理教学里，深度学习有利于学生领悟抽象的物理概念，掌握实验探究手段并运用物理规律去解析实际问题。传统课堂由于教师讲授时长与学生个体存在差异，很难全方位达成深度学习需求，人工智能技术有着数据分析，智能回馈和个性化推送的长处，可以有效地支撑学生的自主学习并推动其个性化发展。

一、人工智能促进高中物理深度学习的理论基础

（一）深度学习理论

深度学习理论突出学习者的主动参与知识构建，重视理解，应用，创新等能力的培养，不同于传统的浅层记忆和机械学习。深度学习理论关注学生对知识的内在联系和本质规律的理解，深度学习强调的是学生对知识的深度学习。学生不再只是学会物理概念、物理公式，而是可以利用所学知识进行科学探究、问题解决和批判性思考，促进了学生认知结构的优化和迁移能力的提高[1]。深度学习强调反思和元认知能力，使得学生能够自主控制学习过程，实现知识的深度学习，灵活应用，并赋予高中物理教学新的生命和方向。

（二）人工智能技术特点

人工智能技术有很强的数据处理与分析能力，可以从众多学习行为数据当中找出规律，助力个性化教学。智能反馈可以实时检测学习进程，准确辨别学生的学习盲点和思维误区，有益于针对辅导，人工智能还有自适应学习的本领，会依照学生的学习情况灵活改变教学内容和难易度，满足各个学生的个性化需求，而且，人工智能支持多模态交互，包含语音，图像，文本等形式，增强了学习方法和教学手段。

二、运用人工智能促进高中物理深度学习的策略

（一）个性化学习路径设计

个性化学习路径设计是借助人工智能技术，按照学生的知识水准，学习爱好以及认知特性，为学生度身定制符合他们自身发展状况的学习规划。通过对学生学习数据实施即时捕捉并加以剖析，智能系统便可以准确判定学生物理知识把握情况，技能操练状况以及思维能力方面的缺乏之处，从而及时更改所学内容及其速度，让学生针对自身存在的问题展开集中突破。个性化路径既助力于学生开展自主学习，又让学习更加有的放矢，不会出现“一刀切”的情形，并且个性化的设置还会促使学生依据自己喜好和实力去挑选学习资源及方法，进而引发学生的学习热情。

例如，高中物理人教版的《简谐运动的回复力和能量》中，教师借助人工智能平台对学生的学习数据开展分析，从而准确找到学生对回复力概念以及能量转化的理解难点。按照诊断结果，向每位学生推出符合其自身水平的学习资源。给概念模糊的学生提供动画演示以及微课视频，在给计算难题的学生配备专项练习题。让学生们慢慢领会知识，个性化学习途径既优化了学生的参与度，又促使他们深入体会简谐运动的内部规律，使知识变得易于掌握。教师凭借 AI 回馈来确定教学的重点，达成精准的教学并做到个别化辅导，推动学生开展深度学习和能力的提高。

（二）创设情境化学习环境

创设情境化的学习环境是借助人工智能来调动学生学习兴趣、强化其理解能力的有效策略之一。通过虚拟仿真及智能交互，形成真实且生动的物理情景，把物理概念具象化，让学生可以把理论知识同现实问题联系起来。情境化的环境可以促使学生自主探究并开展合作学习，从而改进他们观察事物、剖析问题以及解决问题的技能。而且借助人工智能技术，能够按照学生的反馈情况随时改变学习环境，以适应不同的学习需要，做到个性化的教授，不但充实了教学手法，而且打破了以往教学的空间局限和时间限制，给深入学习给予了有力的支持，推动学生更好地消化知识并加以应用，进而提升综合能力。

例如，高中物理人教版《波的形成》中，教师借助人工智能技术构建虚拟波动实验场景，以仿真软件形式表现波的传播、反射及干涉过程，学生可在其中直观感知波动现象，自主调节波源频率、介质属性等参数，观察波形变动情况，加深对于波的本质认识。智能系统依据学生操作回馈信息，动态调控实验难度并给出相应提示，促使学生积极开展自主探究活动并深入思考问题。在此情境当中，学生不仅提升了学习兴趣，而且改善了自身的观察能力与实验设计水平，进而实现了知识的深刻内化和迁移应用。

（三）加强过程性评价与即时反馈机制

深度学习视域下，教师要明确教学评价在整个教学工作中起到的关键作用，从而重视教学评价，采取丰富多样的评价方法，人工智能能及时搜集学生的相关学习行为信息，准确把控学生学习过程中对知识的认识情况及思考状况，从而立刻识别出知识盲点以及认识上的错误之处，凭借分析这些数据资料，智能系统可以很快地给予学习成效反应，让学生及时修正学习方法和策略，进而加深学习理解和反思层面 [2]。而且过程性评价扩大了评价的角度，既看重结果又看学习态度、探究能力、合作表现等。即时反馈促使教师与学生互动更多，让老师能够立即改变教学计划，完成教学的个性化与动态改良，改进教学质量和学生的自主性，推动高中物理教学走向深度学习。

例如，高中物理人教版《带电粒子在匀强磁场中的运动》中，教师借助人工智能系统来实时监督并评估学生的学习流程。通过剖析学生在虚拟实验里的操作步骤、答案选取以及解题想法，迅速察觉学生对洛伦兹力方向判定和运动轨迹认识的误差。依靠大数据分析，系统可立刻回馈学生的犯错缘由，并推送对应指导资源和练习题，促使学生马上修正认知错误。教师也能凭借智能评价报告调整授课方案，着重讲解难点知识，增进学生对带电粒子运动规则的深入领会及其运用技能的改进，从而达成深度学习。

结论

人工智能技术不断发展与普及，它在高中物理教学中的应用将会越来越广泛深入。以后会借助 AI 技术创建出更智能、更具个性特征并带有互动性的学习环境，从而让深度学习的理念真正得到落实。在教学过程中，教师与学生将会依靠AI 技术达成精准的教学以及自主学习的结合，使得教学效果和学习质量得以提升。要强化师资方面的培训和技术支持，并完善相关政策措施与保障制度，保证人工智能在教育领域内使用时的安全与公平。通过不断地探寻与革新，人工智能必定会成为推进高中物理教学改革与发展的一股强大动力，帮助培育出具有革新意识和动手能力的新时代人才。

参考文献

[1] 林少彬 . 利用生成式人工智能重构课堂促进学生深度学习的实证研究 [J].2025(9):3.

[2] 江克会 . 深度学习下的高中物理单元整体教学[J]. 新教育 ,2023(16):78-79.