淺談“人工智能+大數(shù)據(jù)”在初中物理教學中的應用方法

張廣麗

【摘? ? 要】在現(xiàn)代科技進步的趨勢下，“人工智能+大數(shù)據(jù)”能夠為初中物理教育事業(yè)發(fā)展增添動力，扎實推進教學信息化的進程。而國家發(fā)布的各類前瞻性規(guī)劃文件，也為初中物理教師指明了教育方向，教師需要利用“人工智能+大數(shù)據(jù)”來優(yōu)化教學，不斷培養(yǎng)初中階段學生對新興科技的興趣，助力其未來在相關(guān)領(lǐng)域深耕，并獲得舉世矚目的佳績。本文從四個方面論述了“人工智能+大數(shù)據(jù)”在初中物理教學中的應用策略。

【關(guān)鍵詞】人工智能? 大數(shù)據(jù)? 初中物理? 教學策略

中圖分類號：G4? ? ? 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2021.11.031

“人工智能+大數(shù)據(jù)”能夠作為新興科技來推動社會發(fā)展，進而促進國家的綜合實力提升。為了培養(yǎng)高素質(zhì)的國家建設(shè)“后備軍”，初中物理教師應該在教學中合理地應用“人工智能+大數(shù)據(jù)”，激發(fā)學生的學習積極性和探究興趣，發(fā)掘其對相關(guān)領(lǐng)域探索的潛能，使其發(fā)揮主觀能動性，并在教師的引領(lǐng)下不斷開拓創(chuàng)新，成長為新時代社會發(fā)展所需要的高素質(zhì)人才。

一、立足教學科普人工智能

融合人工智能與日常物理教學，可以進一步培養(yǎng)學生的學習興趣，使其能夠站在不同的角度認識物理，準確理解自然界中的抽象物理現(xiàn)象，利用所學知識來解釋復雜的物理規(guī)律，從而形成良好的感知能力。為此，教師需要立足教學來科普人工智能，將抽象復雜的內(nèi)容進行直觀的呈現(xiàn)，使學生在了解不同素材的同時轉(zhuǎn)換自我認知模式，從理性角度理解不同物理現(xiàn)象。比如，可以在授課過程中播放我國自主研發(fā)的“天問一號”火星探測器從火星表面?zhèn)鬏敾貋淼挠跋衿?，激發(fā)學生的學習興趣和愛國情懷。教師抓住時機來科普其中的全息投影、硬件設(shè)備、電力、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?nèi)容，使學生將對先進科技的感性崇拜轉(zhuǎn)換為理性認識，明白不同的操作系統(tǒng)能夠應用于教育、軍工、航天、工業(yè)等多種領(lǐng)域，從而結(jié)合自我認知來討論其中涉及的物理知識，不僅能夠加深學習的印象，還可以深度理解人工智能在實際生活中的各種應用[1]。

二、大數(shù)據(jù)夯實薄弱知識點

大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應用，不僅可以精準地分析教學中亟待改進之處，而且能夠準確地識別出學生在學習中的薄弱環(huán)節(jié)，甚至還能作為先進的科學技術(shù)來激發(fā)學生的探究熱情，使其發(fā)揮主觀能動性來學習物理知識，切實提升課堂質(zhì)量。初中物理教師要合理利用大數(shù)據(jù)來夯實學生的薄弱知識點，適時為學生提供各類豐富的學習資源，拓展教學路徑，激發(fā)學生個性化學習的熱情，進而促進其綜合素質(zhì)能力全面發(fā)展。比如，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來分析學生對望遠鏡、成像、聚光、電磁、信號等知識的理解程度，從而開展有針對性的教育，夯實薄弱知識點。再介紹“中國天眼”的研發(fā)歷程，使學生能夠明白“中國天眼”射電望遠鏡是人類迄今為止最強大的天文設(shè)備，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以將探測得到的眾多數(shù)據(jù)進行整合、存儲，提供海量的天文信息。講解“中國天眼”中的光學望遠鏡原理、電磁波信號收集、射電信號接收、可視圖像集成等物理知識，切實增強學生對薄弱知識點的理解[2]。

三、延伸課堂拓寬物理視域

物理視域是決定學生學習高度的一個重要因素，為了進一步激發(fā)學生學習的積極性，培養(yǎng)其對先進科技的探究熱情，教師要適當延伸課堂，拓寬學生的物理視域，使其能夠在理解高端科技的同時明白其中涉及的物理原理，從而樹立起近景目標，逐步實現(xiàn)自己的遠大理想，助力中國科技事業(yè)邁入新階段。比如，教師可以介紹時下熱門的智能運動手環(huán)，展示可觸碰式大數(shù)據(jù)交互體驗系統(tǒng)，講解其中涉及的光學、運動學以及相對論知識，使學生明白運動提醒、心率監(jiān)測、睡眠記錄等功能的物理原理。再鼓勵學生闡述生活中其他可穿戴式智能設(shè)備，由教師為其闡述其中涉及的物理知識，從而引申出大型強子對撞機相關(guān)研究，講解人工智能對新物理誕生的推動作用，有效拓寬學生的物理視域，使學生明白復雜的大型強子對撞機在研發(fā)階段通過物理模型實現(xiàn)了較大的突破，為世界科技領(lǐng)域做出了重大貢獻，使學生樹立起崇高志向，立志為國家科技事業(yè)學習、奮斗[3]。

四、巧用大數(shù)據(jù)做智能實驗

學生在實驗中能夠直觀地感受物理，進而加深學習印象。因此，初中教師要巧用大數(shù)據(jù)來引導學生做智能實驗，憑借創(chuàng)新的實驗教學模式激發(fā)學生的動手興趣，切實提升其綜合實踐能力，加深其對人工智能的理解，從而理解大數(shù)據(jù)技術(shù)的應用理念。講解人耳無法聽辨的不同聲音，將超聲波收發(fā)模塊連接到智能終端設(shè)備上，讓學生在電子屏幕上進行操作，完成超聲波檢測實驗。根據(jù)電子屏幕上的波段提示來分辨超聲波的特征，加深對超聲波的理解，明白智能設(shè)備中的大數(shù)據(jù)技術(shù)原理。再出示智能體脂稱，引導學生將腳底接觸在體脂稱的不同傳感器上進行測試，通過智能軟件中的信息來了解自己的身體成分，明白大數(shù)據(jù)原理在人工智能設(shè)備中的應用，進而在實驗中獲得良好的情感體驗。再普及超聲波碎結(jié)石、亞健康檢測、心率測驗等相關(guān)技術(shù)在醫(yī)學中的應用，讓學生結(jié)合所做的實驗體會人工智能的趣味性和實用性，切實提高物理學習的質(zhì)量和效率。

五、結(jié)束語

物理教師需要把握初中階段學生之間發(fā)展的差異性和不平衡性，辯證看待不同階段學生的認知能力，采取合理的方式來講解物理知識。要靈活運用“人工智能+大數(shù)據(jù)”，立足于教學科普，為學生夯實薄弱知識點，合理地延伸課堂來拓寬學生的物理視域，引導學生在做實驗的過程中轉(zhuǎn)變思路，提升綜合實踐能力水平，掌握物理學習的技巧，從而不斷提高學習質(zhì)量和學習效率。

參考文獻

[1]張躍林.談多媒體技術(shù)在初中物理教學中的有效應用[J].計算機產(chǎn)品與流通，2018（12）：206.

[2]郭秀虎.信息技術(shù)在初中物理教學中的應用[J].西部素質(zhì)教育，2020，6（03）：125，127.

[3]趙軍.初中物理精準教學課堂的構(gòu)建及實踐[J].科技資訊，2020，18（10）：122，124.