人工智能技術(shù)在中學(xué)物理教學(xué)中的實(shí)踐探究

韋莫凡 黃寶澄

摘 要：伴隨著科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，人工智能的應(yīng)用范圍越來越廣泛，其通過自身的優(yōu)勢(shì)，能夠在中學(xué)物理教學(xué)中發(fā)揮出非常好的效果。借助人工智能技術(shù)，可以使師生共同融合到物理情景之中，構(gòu)建出完善的學(xué)習(xí)體系，不僅可以使教師的教學(xué)工作更加有效，而且可以幫助學(xué)生更簡單的理解相關(guān)知識(shí)，提升中學(xué)物理教學(xué)的實(shí)際效果。本文針對(duì)相關(guān)人工智能技術(shù)在中學(xué)物理教學(xué)中的實(shí)踐展開了探究，首先闡述了人工智能的相關(guān)內(nèi)容，并探討了人工智能技術(shù)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用。希望通過本文針對(duì)相關(guān)內(nèi)容的研究與分析，能夠使人工智能在中學(xué)物理教學(xué)中發(fā)揮出更好的效果，為其實(shí)際發(fā)展提供更大的動(dòng)力。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);中學(xué)物理;物理教學(xué)

前言：在過去一段時(shí)間的發(fā)展之中，人們對(duì)于學(xué)習(xí)的重視程度較高，要求教師能夠按照學(xué)生的實(shí)際情況完成教學(xué)工作。但是很多學(xué)校在實(shí)際展開教學(xué)工作的過程中，都是從教師的角度出發(fā)。從我國現(xiàn)階段的教育環(huán)境來講，在教學(xué)工作中對(duì)于課本的重視程度更高，而實(shí)踐并不是教學(xué)中的主體。教師需要從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，根據(jù)具體情況制定出個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案，然而這一工作還存在很大的難度，但是在傳統(tǒng)思想與科技相互結(jié)合的過程中，為物理教學(xué)帶來了全新的契機(jī)。

一、人工智能的概述

人工智能技術(shù)最早出現(xiàn)于上世紀(jì)60年代，其主要指的是通過對(duì)人類的智能活動(dòng)進(jìn)行研究，并通過計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行模擬工作，借此構(gòu)建出更加完善的智能體體系。人工智能技術(shù)因?yàn)樽陨淼奶攸c(diǎn)，可以在眾多領(lǐng)域中發(fā)揮出非常好的效果。其主要能夠?qū)崿F(xiàn)以下幾方面的作用。首先是感知功能，這一功能是通過模仿人的感官，對(duì)外部世界形成認(rèn)識(shí)，并進(jìn)一步展開信息交流[1]。其次是人工智能擁有思維能力，其能夠模仿人的思想方式，對(duì)于外界的信息進(jìn)行加工。再次是人工智能擁有非常強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，可以從外界獲取知識(shí)，并將其儲(chǔ)存在知識(shí)庫匯總，借此形成對(duì)于外界的認(rèn)識(shí)。最后是人工智能能夠完成一些行為，其可以通過輸出模塊，對(duì)于外界信息做出反饋。

二、人工智能技術(shù)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

（一）創(chuàng)建物理情景

從中學(xué)物理的實(shí)際情況來講，通過情景教學(xué)的方式，能夠有效提升學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的認(rèn)識(shí)程度，教師在實(shí)際教學(xué)工作中，可以借助人工智能技術(shù)創(chuàng)建出物理學(xué)習(xí)情景，借此提高學(xué)生對(duì)于物理的興趣。在以往的課堂中，僅僅是在物理學(xué)史會(huì)涉及到一些故事內(nèi)容，大多數(shù)的學(xué)習(xí)情景都是通過復(fù)習(xí)舊知識(shí)創(chuàng)建出的，在教學(xué)的過程中，所有的情景都是教師通過語言創(chuàng)建的，并不能有效的幫助學(xué)生掌握物理知識(shí)[2]。而通過人工智能技術(shù)，能夠模擬出更加真實(shí)的情景，借助視頻、圖片等方式，使學(xué)生真實(shí)的感受到這些場(chǎng)景，幫助學(xué)生能夠?qū)ζ湫纬筛尤娴恼J(rèn)識(shí)。物理屬于自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)對(duì)其具有非常重要的意義，但是并不是所有的實(shí)驗(yàn)都適合在中學(xué)物理課堂中實(shí)際展開，所以很多難以展開的實(shí)驗(yàn)都需要通過教師的講解來完成，而這一情況下所獲得的效果就會(huì)大大折扣。在這些實(shí)驗(yàn)中，教師就可以通過人工智能系統(tǒng)進(jìn)行模擬，借此使學(xué)生能夠擁有更強(qiáng)的興趣，借此提高整體教學(xué)效果。

（二）構(gòu)建知識(shí)體系

利用人工智能展開教學(xué)工作，能夠從教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，借此建立出完善的知識(shí)體系，使學(xué)生能夠形成完整的知識(shí)架構(gòu)，幫助學(xué)生找到適合自身的學(xué)習(xí)內(nèi)容，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)因材施教的效果。在利用人工智能展開教學(xué)的過程中，伴隨著學(xué)生的數(shù)量的不斷增多，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況也會(huì)在人工智能系統(tǒng)中形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠?qū)W(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)中的情況做出準(zhǔn)確的判斷。借助智能化推薦能夠幫助學(xué)生更好地了解學(xué)習(xí)內(nèi)容，例如學(xué)生在面對(duì)電功率方面的問題時(shí)，人工智能能夠按照學(xué)生的實(shí)際水平提供不同難度的問題，借此使學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)更加了解，而且可以長時(shí)間的保留學(xué)生的知識(shí)掌握情況，借此對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平做出系統(tǒng)性的評(píng)估，使學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)全面發(fā)展，也可以按照學(xué)生的整體情況，為其提供相應(yīng)的幫助。

（三）反饋學(xué)習(xí)效果

在以往的教學(xué)工作中，學(xué)習(xí)效果的反饋主要是通過試卷實(shí)現(xiàn)的，教師與學(xué)生會(huì)對(duì)成績進(jìn)行分析，借此幫助學(xué)生找到自身的知識(shí)薄弱點(diǎn)，但是中學(xué)的班級(jí)中有很多人，教師很難實(shí)現(xiàn)分析所有學(xué)生的成績，然而學(xué)生自身只能夠判斷出自身分?jǐn)?shù)的高低，部分成績較好的學(xué)生可能會(huì)主動(dòng)分析自身存在的問題，但是絕大多數(shù)學(xué)生都無法完成這一工作[3]。人工智能可以對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況有更加全面的了解，例如在線上學(xué)習(xí)的過程中，系統(tǒng)會(huì)對(duì)學(xué)生的知識(shí)情況做出測(cè)試，并在測(cè)試之后會(huì)按照大體情況分析學(xué)生當(dāng)前尚還存在的問題，通過文字與圖片的方式使學(xué)生更好的認(rèn)識(shí)到自身的問題，并提供相應(yīng)的意見。在所有工作完成之中，其會(huì)提供相應(yīng)的報(bào)告單，這一報(bào)告單會(huì)集合學(xué)生的階段性評(píng)價(jià)與最終評(píng)價(jià)。借助這一方式，能夠使學(xué)生真實(shí)的了解自身的薄弱點(diǎn)所在，提高其學(xué)習(xí)效率。而且教師還可以按照學(xué)生的情況，為其制定出相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，利用針對(duì)性的教學(xué)方法。

結(jié)論：在人工智能技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，對(duì)于教學(xué)工作也提出了更高的要求，教師需要借助人工智能技術(shù)不斷提高教學(xué)工作的實(shí)際效果，而學(xué)生也需要提升自身的學(xué)習(xí)動(dòng)力，使人工智能能夠成為物理學(xué)習(xí)的重要工具之一。人工智能對(duì)于中學(xué)物理教學(xué)來講具有非常積極的意義，然而如果無法積極有效的發(fā)揮出其實(shí)際效果，也會(huì)導(dǎo)致其無法發(fā)揮出實(shí)際作用，所以還需要進(jìn)一步利用相關(guān)措施，借此使其能夠發(fā)揮出更好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]秦平.中職物理新課標(biāo)背景下基于核心素養(yǎng)的學(xué)生能力培養(yǎng)研究[J].廣西物理，2020，41（04）：56-58.

[2]史成亮.高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的路徑[J].數(shù)理化解題研究，2020，10（30）：56-57.

[3]曾淑煌，肖永琴.論深度學(xué)習(xí)是初中物理教學(xué)的“剛需”和應(yīng)然[J].福建基礎(chǔ)教育研究，2020，11（08）：108-112.

作者簡介：

韋莫凡（1998.8.13）男，壯族，廣西柳州，海南師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院物理學(xué)（師范）專業(yè)學(xué)生。

黃寶澄（1998.08.16）男，漢族，海南儋州，海南師范大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)（師范）專業(yè)學(xué)生。