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Scientific Research

人工智能赋能下初中物理课堂教学的实践研究

作者

孔森

南京市金陵中学龙湖分校(江苏省 南京市) 211500

引言

初中物理作为培养学生科学素养和逻辑思维能力的重要学科,其教学方式的改革与创新尤为重要,将人工智能技术融入其中,使得学生通过直观、生动的方式理解抽象的物理概念,从而提高学习效果[1]。作为新时代教育工作者,初中物理教师及时完善教学理念,把握学科特点和班级学情,凭借人工智能在数据处理、智能交互、精准反馈等方面优势,构建高效化物理课堂。如此,促进学生全面化、个性化成长, 带动学生知识与技能的协同发展。

一、利用人工智能技术,设置个性学习任务

初中阶段学生在学习基础、兴趣爱好、行为习惯等各方面存在很大差异性,为了进一步满足学生个性化学习需求,教师应用人工智能技术推动教学改革,提高学生学习积极性[2]。这个过程中,教师借助智能化手段收集学生各方面表现,精准识别学生学习薄弱之处和突出亮点,立足“因材施教”教学理念,为各层次学生生成相应的学习任务,助力学生突破知识重点和难点,构建起完整的知识体系。该系统还能实时跟踪学生学习轨迹,自动调整学习任务的难度,帮助学生在不同学习阶段获得挑战和能力提升。

例如,教师围绕苏科版九年级上册《杠杆》知识点展开授课,本节课以生活中最简单的机械“杠杆”为起点,带领学生对杠杆平衡条件进行探索,让学生通过实验探究归纳杠杆的平衡条件。教师先利用“DeepSeek”平台对学生学习数据进行深度挖掘,分析学生在之前“力与运动”知识学习中的表现,生成学生学习画像,将班级学生划分为基础层、提高层两个层次。基于这些分析结果,智能教学辅助系统会为教师提供一系列精准的教学建议,对于基础层学生,系统建议教师采用可视化教学形式,并为学生提供智能题库进行基础概念巩固练习;对于提高层学生,系统推送微课资源,让他们在实验的基础上,探究杠杆的平衡条件。同时,系统还能根据学生的进步情况动态调整学习路径,并辅以针对性的讲解和练习,实现真正的因材施教。

二、利用人工智能技术,打造智能生态课堂

物理这门以实验为基石的学科,其实验教学的重要性自是不言而喻。随着人工智能技术的深入实施,实验教学也迎来前所未有的机遇和契机。具体教学中,教师依托此项技术将抽象知识点直观化、形象化处理,强化学生学习体验感,奠定学生知识与技能基础。此后,教师利用该技术为学生提供实验操作平台,实现学生对所学知识的灵活应用。与此同时,教师利用人工智能技术对学生互动讨论和实验操作进行实时监测与指导,帮助学生形成正确的学习态度和严谨的实验习惯。

例如,教师围绕苏科版九年级上册《简单电路》展开授课,可以设计一个以“病房呼叫电路设计”为主题的项目式学习活动。项目导入环节,教师利用增强现实技术,为学生打造出虚拟的医院环境,从而引出活动目标“以两张病床为例,设计电路,制作、组装病房呼叫电路的模型”,初步建立学生认知;项目实施环节,教师构建虚拟仿真实验平台,学生需要以小组为单位,运用所学的物理知识,结合人工智能编程技术,实现电路的智能化控制,即“用电铃提醒护士、用指示灯定位床位”;项目展示环节,虚拟仿真实验平台会展示各小组电路图,小组代表还可边演示边讲解,其他学生和教师同步观看。这将培养学生的科学思维和探究能力。

三、利用人工智能技术,推进科学教学评价

人工智能技术在初中物理课堂教学中的应用,不仅体现在教师教学和学生学习方面,还体现在智能评估和反馈系统的建立上。这个过程中,教师借助人工智能技术布置课后作业,并实现一对一批改,实现对学生学习情况的持续追踪。系统通过整合学生学习行为数据和最终表现,将生成可视化班级学情画像,从而帮助学生全面认识自己,也便于教师对学生的精准评价,让他们在持续改进和优化中促进自我发展。这种智能评测能够为教师提供精准的学生学习状态报告,便于教师进一步调整教学进度和难度。

例如,教师针对上述“病房呼叫电路设计”主题项目式学习活动进行教学评价,整合猿题库相应习题,检验学生知识掌握和应用情况。该系统会关注学生解题思路、分析学生错误原因,为后续评价提供参考。人工智能能够收集学生在课堂表现、作业完成、实验操作等多方面的数据,建立起“AI+智能监测”的教学评价模式,精准评估学生的实验设计和实践能力,根据学生学习中的问题及不足,提供改进建议。同时,人工智能也会向教师反馈教学中存在的问题,如教学方法是否得当、教学内容的难易程度是否合适等,生成可供教师参考的教学方案,使学生更加积极主动地参与到学习中。

结束语

总而言之,人工智能赋能初中物理课堂教学,既是顺应现代社会发展的必然选择,也是调动学生学习积极性、自主性的重要途径。教师在教学中强化学生主体地位,借助人工智能打造情境化、互动化课堂,驱动学生的亲身体验和互动实践。展望未来,随着信息技术的不断改进和发展,教师更要持续完善和创新,坚守教育本质,根据学生的实际情况灵活应用,以此实现二者的深度融合,为培育兼具创新精神和实践能力的科学人才开辟广阔天地。

参考文献

[1]张萨. 人工智能环境下初中物理教学创新策略研究[J].智力,2025,(07):145-147.

[2]吕修伍. 人工智能辅助初中物理教学的策略[J].中学课程辅导,2024,(35):111-113.