人工智能技術在中學物理教學中的實踐探究

韋莫凡 黃寶澄

摘 要：伴隨著科技的不斷發(fā)展與進步，人工智能的應用范圍越來越廣泛，其通過自身的優(yōu)勢，能夠在中學物理教學中發(fā)揮出非常好的效果。借助人工智能技術，可以使師生共同融合到物理情景之中，構建出完善的學習體系，不僅可以使教師的教學工作更加有效，而且可以幫助學生更簡單的理解相關知識，提升中學物理教學的實際效果。本文針對相關人工智能技術在中學物理教學中的實踐展開了探究，首先闡述了人工智能的相關內容，并探討了人工智能技術在中學物理教學中的應用。希望通過本文針對相關內容的研究與分析，能夠使人工智能在中學物理教學中發(fā)揮出更好的效果，為其實際發(fā)展提供更大的動力。

關鍵詞：人工智能技術;中學物理;物理教學

前言：在過去一段時間的發(fā)展之中，人們對于學習的重視程度較高，要求教師能夠按照學生的實際情況完成教學工作。但是很多學校在實際展開教學工作的過程中，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，在教學工作中對于課本的重視程度更高，而實踐并不是教學中的主體。教師需要從學生的實際情況出發(fā)，根據(jù)具體情況制定出個性化的學習方案，然而這一工作還存在很大的難度，但是在傳統(tǒng)思想與科技相互結合的過程中，為物理教學帶來了全新的契機。

一、人工智能的概述

人工智能技術最早出現(xiàn)于上世紀60年代，其主要指的是通過對人類的智能活動進行研究，并通過計算機技術等先進技術進行模擬工作，借此構建出更加完善的智能體體系。人工智能技術因為自身的特點，可以在眾多領域中發(fā)揮出非常好的效果。其主要能夠實現(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，對外部世界形成認識，并進一步展開信息交流[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，對于外界的信息進行加工。再次是人工智能擁有非常強的學習能力，可以從外界獲取知識，并將其儲存在知識庫匯總，借此形成對于外界的認識。最后是人工智能能夠完成一些行為，其可以通過輸出模塊，對于外界信息做出反饋。

二、人工智能技術在中學物理教學中的應用

（一）創(chuàng)建物理情景

從中學物理的實際情況來講，通過情景教學的方式，能夠有效提升學生對于物理知識的認識程度，教師在實際教學工作中，可以借助人工智能技術創(chuàng)建出物理學習情景，借此提高學生對于物理的興趣。在以往的課堂中，僅僅是在物理學史會涉及到一些故事內容，大多數(shù)的學習情景都是通過復習舊知識創(chuàng)建出的，在教學的過程中，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生掌握物理知識[2]。而通過人工智能技術，能夠模擬出更加真實的情景，借助視頻、圖片等方式，使學生真實的感受到這些場景，幫助學生能夠對其形成更加全面的認識。物理屬于自然科學，實驗對其具有非常重要的意義，但是并不是所有的實驗都適合在中學物理課堂中實際展開，所以很多難以展開的實驗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大大折扣。在這些實驗中，教師就可以通過人工智能系統(tǒng)進行模擬，借此使學生能夠擁有更強的興趣，借此提高整體教學效果。

（二）構建知識體系

利用人工智能展開教學工作，能夠從教學目標和學生的實際情況出發(fā)，借此建立出完善的知識體系，使學生能夠形成完整的知識架構，幫助學生找到適合自身的學習內容，進一步實現(xiàn)因材施教的效果。在利用人工智能展開教學的過程中，伴隨著學生的數(shù)量的不斷增多，學生的學習情況也會在人工智能系統(tǒng)中形成相應的數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)進行分析，能夠對學生實際學習中的情況做出準確的判斷。借助智能化推薦能夠幫助學生更好地了解學習內容，例如學生在面對電功率方面的問題時，人工智能能夠按照學生的實際水平提供不同難度的問題，借此使學生對于知識點更加了解，而且可以長時間的保留學生的知識掌握情況，借此對學生的學習水平做出系統(tǒng)性的評估，使學生能夠實現(xiàn)全面發(fā)展，也可以按照學生的整體情況，為其提供相應的幫助。

（三）反饋學習效果

在以往的教學工作中，學習效果的反饋主要是通過試卷實現(xiàn)的，教師與學生會對成績進行分析，借此幫助學生找到自身的知識薄弱點，但是中學的班級中有很多人，教師很難實現(xiàn)分析所有學生的成績，然而學生自身只能夠判斷出自身分數(shù)的高低，部分成績較好的學生可能會主動分析自身存在的問題，但是絕大多數(shù)學生都無法完成這一工作[3]。人工智能可以對學生的實際情況有更加全面的了解，例如在線上學習的過程中，系統(tǒng)會對學生的知識情況做出測試，并在測試之后會按照大體情況分析學生當前尚還存在的問題，通過文字與圖片的方式使學生更好的認識到自身的問題，并提供相應的意見。在所有工作完成之中，其會提供相應的報告單，這一報告單會集合學生的階段性評價與最終評價。借助這一方式，能夠使學生真實的了解自身的薄弱點所在，提高其學習效率。而且教師還可以按照學生的情況，為其制定出相應的教學目標，利用針對性的教學方法。

結論：在人工智能技術不斷發(fā)展的過程中，對于教學工作也提出了更高的要求，教師需要借助人工智能技術不斷提高教學工作的實際效果，而學生也需要提升自身的學習動力，使人工智能能夠成為物理學習的重要工具之一。人工智能對于中學物理教學來講具有非常積極的意義，然而如果無法積極有效的發(fā)揮出其實際效果，也會導致其無法發(fā)揮出實際作用，所以還需要進一步利用相關措施，借此使其能夠發(fā)揮出更好的效果。

參考文獻：

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

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

[3]曾淑煌，肖永琴.論深度學習是初中物理教學的“剛需”和應然[J].福建基礎教育研究，2020，11（08）：108-112.

作者簡介：

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

黃寶澄（1998.08.16）男，漢族，海南儋州，海南師范大學數(shù)學與統(tǒng)計學院數(shù)學與應用數(shù)學（師范）專業(yè)學生。