人工智能赋能初中物理教学实践研究

物理作为一门基础自然科学，在培养学生的科学素养和创新能力方面具有重要意义。然而，传统的初中物理教学存在一定的问题，如教学方法单一、学生参与度低、教学效果不理想等。人工智能技术的兴起为解决这些问题提供了新的思路。本文将探讨人工智能在初中物理教学实践中应用的相关问题。

一、人工智能赋能初中物理教学的重要意义

（一）提升教学互动性

在传统的物理教学中，教师往往是课堂的主导者，而学生则更多地扮演着被动接受知识的角色。人工智能的引入为这种教学模式带来了革新。通过智能教学系统，教师可以利用人工智能技术与学生进行更加频繁和深入的互动。例如，智能系统能够根据学生的学习进度和反馈，实时调整教学策略，提供个性化的指导和反馈，从而激发学生的学习兴趣，提高他们在课堂上的参与度和积极性[1]。

（二）提高教学质量

人工智能可以协助教师进行教学资源的整理和筛选，确保所教授的内容是最前沿、最相关的。此外，人工智能还可以帮助教师分析学生的学习数据，以便更好地掌握学生的学习动态，及时调整教学计划。这些功能的实现，有助于提高物理教学的整体质量，使得学生在学习过程中能够获得更加高效、系统的知识。

（三）培养创新能力

物理学科强调的是理论联系实际，培养学生的实践操作能力和创新思维。人工智能辅助的物理教学为学生提供了丰富的实践机会。例如，通过虚拟实验和模拟软件，学生可以在安全的环境中进行物理实验，探索物理现象背后的原理。这种交互式的学习方式不仅能够加深学生对物理知识的理解，还能够激发他们的好奇心和探索精神，从而培养他们的动手能力和创新能力。

二、人工智能赋能初中物理教学的实践策略

（一）引入智能教学工具

利用智能黑板、智能教学机器人、智能互动白板等工具，实现教学场景的智能化，提高课堂教学效果。以《分子热运动》这一知识点教学为例，教师可以使用智能黑板展示动态的分子运动模型，在教学实践过程中，教师可以通过触摸屏幕操作，实时调整分子的大小、速度和运动轨迹，让学生直观地看到分子在不同温度下的热运动情况。智能黑板的高清显示和互动功能，能够增强学生对抽象概念的感性认识。还可以将智能教学机器人引入课堂，智能教学机器人可以通过语音和动作模拟分子的运动，例如，通过震动或移动来表示分子的振动。这种互动性强的教学方式能够吸引学生的注意力，提高学生的参与度。另外，教师还可以运用智能互动白板进行教学，教师可以在白板上绘制分子模型，并通过触摸屏幕来模拟分子的运动状态，同时学生也可以通过触摸来改变分子的运动，这样的互动性教学有助于学生更好地理解概念[2]。

（二）开发智能实验系统

实验教学是初中物理教学的核心，也是初中物理教学的重点和难点内容。为突破这一教学重难点问题，教师应积极开发和应用智能实验系统，通过在线实验、虚拟实验等方式，让学生在虚拟环境中进行物理实验，增强实验的趣味性和安全性。以《电流和电路》这一知识点教学为例，教师可设计一系列交互式的实验教程，引导学生逐步完成电路的搭建。例如，从简单的串联电路开始，逐步过渡到并联电路，让学生在实践中学习电流和电压的基本规律。或者开发一个在线实验指导系统，为学生提供详细的实验步骤和说明。系统可以实时监控学生的实验过程，通过提示和反馈帮助学生正确理解实验目的和操作要点。另外，可以开发一个虚拟实验平台，让学生在电脑或平板电脑上模拟真实电路的搭建和操作。平台中应包含各种电子元件，如电池、开关、电阻、电灯等，学生可以自由组合这些元件来构建电路，并通过虚拟电流表、电压表等工具来测量电流和电压。引导学生完成实验后，教师还应利用人工智能技术对学生的实验数据进行实时分析，提供即时的实验结果反馈。例如，通过分析电流和电压的变化，系统可以指出学生在电路搭建中可能出现的错误，并给出修正建议。通过上述教学策略，不仅能促进学生更加深刻地理解电路原理，同时也能够培养他们的实验技能和科学探究精神。

（三）实施智能评价体系

教学评价是课堂教学的重要组成部分，对辅助提升课堂教学效果具有重要意义。在人工智能背景下，教师应大力构建和实施智能评价体系，利用人工智能进行学生学习数据的收集和分析，从而不断优化教学策略 [3]。以《焦耳定律》这一知识点教学为例，教师可通过智能学习系统实时收集学生在本知识点学习过程中的行为数据，如登录时长、练习题答题情况、错题分析、课堂互动等，为评估学生的学习状态和进展提供依据。系统会自动追踪每个学生的学习进度，识别学生在掌握焦耳定律过程中的强项和弱点，生成学生的学习轨迹图。根据智能评价体系生成和反馈的学生学习数据，教师可以调整教学策略。例如，针对集体存在的错误理解，在下一堂课可以提供额外的讲解和示例。通过实施智能评价体系，不仅能帮助教师更加科学、有效地调整教学方法，提高教学效果。同时，也为学生提供了一个动态的学习反馈，促进他们的自我监督和学习成效。

（四）智能资源管理与推荐

为充分发挥人工智能在初中物理教学中的赋能作用，教师还应积极建立智能教学资源库，课后，根据学生的学习需求推荐相关视频、文章和习题。同时，利用人工智能分析学生的学习数据，自动更新和补充教学资源，确保内容的时效性和适用性。以《电阻》这一知识点教学为例，教师可以构建一个与电阻知识点相关的智能教学资源库，包括教学视频、动画模拟、实验指导、练习题、文献资料等多种形式的资源。这些资源需要涵盖从基础知识到进阶难度的内容，以及与电阻相关的生活实例和应用案例。并对所有教学资源进行分类和标签化，使学生能够根据个人兴趣和学习需求快速找到相关内容。例如，可以标签为“基础理论”、“实验操作”、“实际应用”、“难点解析”等。根据学生的学习进度和表现，系统可以自动推荐相应的习题，帮助学生巩固和加深对电阻概念的理解。这些习题可以是基础练习题，也可以是提升题或应用题。通过这种方式，不仅提高了学生学习效率，也丰富了教师的教学手段，促进了物理教育的个性化发展。

三、结语

人工智能技术在初中物理教学中的应用，不仅能够提高教学效果，还能促进学生全面发展。在未来的教育发展中，我们应该继续深入探索人工智能在物理教学中的应用，推动教育教学改革，培养适应未来社会发展需求的创新型人才。通过人工智能赋能初中物理教学实践，我们可以预见，物理教学将变得更加高效、生动和富有成效。

参考文献

[1] 庞光娟 . 人工智能赋能初中物理教学的路径探究 [J]. 初中生辅导 ,2024,(35):46-48.

[2] 罗雅婷 . 智能平台赋能课堂教学转型与创新的实证研究 [D].赣南师范大学 ,2023.

[3] 边晔 . 人工智能赋能初中生物学教学：实践探索与创新路径[J]. 中小学电教 ,2025,(04):94-96.

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作者简介】姓名：石记术 出生年月：1993.04 性别：男 民族：苗族 籍贯：广西环江县 职务/ 职称：中小学二级教师 学历：本科 研究方向：教师数字素养提升 单位信息（单位全名)： 所在省市： 邮编：

本文系河池市 2024 年校本研修专项课题市级课题 (A 类 )《人工智能下乡村初中教师数字素养提升实践研究》（hcsxbyx2024A143）阶段性研究成果。