□姚瑶

人工智能已经广泛运用到教育教学中，为其带来了新的发展路径。本文重点探讨了人工智能环境下初中物理教学的创新策略。文章以人工智能概述为切入点，阐明了在教育领域应用现状，并结合最新版八年级初中物理教材从教学资源创新、教学方法创新、实验教学创新、教学评价创新等方面提出了针对性的创新策略，旨在为初中物理教学改革开辟新的途径，促进人工智能技术和初中物理教学的深度融合，为相关研究者提供参考和借鉴。

关键词：人工智能；初中物理教学；创新策略

引言：

随着科技的飞速发展，人工智能（简称AI）已逐渐渗透到社会的各个领域，教育领域也不例外，人工智能已经改变了人们的认知格局和行为习惯。初中物理作为一门重要的基础学科，对于培养学生的科学思维、探究能力和创新精神具有不可替代的作用。在人工智能环境下，如何创新初中物理教学策略，提升教学质量，成为广大物理教育工作者亟待解决的问题。基于此，深入探究人工智能和初中物理的深度融合就具有非常重要的现实意义。

人工智能在教育领域的应用现状

近年来，随着大数据、互联网技术的发展，人工智能逐步开始走向教育行业，在这一行业取得了较好的发展成效。智能教学系统能够根据学生学习的情况智能调整教学内容以及教学进度，并针对不同的学生做出个性化的教学；智能辅导系统可以为学生随时解答疑惑，帮助学生解决自己的学习难题；教育机器人可以作为辅助教学的工具，激发学生的学习兴趣及参与程度。但目前，在实际工作过程中仍然存在问题，如融合不够深入，还没有真正把教育教学和人工智能深度融合起来，因此，教师需要提高自己的信息技术素养，从多渠道、全方面构建二者的融合路径。

人工智能环境下初中物理教学创新策略

一、教学资源创新

利用人工智能技术整合优质教学资源。网络上物理教学资源有很多，但是良莠不齐，通过人工智能进行搜索并筛选出优秀的教学资源：比如教学视频、动画、课件、习题等，为每位老师建立自己的教学资源库；例如：教人教版八年级物理第四章“光现象”的时候，可以通过智能搜索找到与光的直线传播、反射、折射有关的高清动画演示文件，并将它整合到自己的课件当中去，会使得课堂更具直观性，更有助于学生掌握所学知识。

借助人工智能创造个性化教学资源。有些人工智能工具可以根据教师给定的教学内容及教学要求自动生成教学课件、教学设计、练习题等教学资源，教师可以直接基于此校正自己的教学风格及学生实际情况等，进行适当的删减或增加相关知识点，提升教学资源的契合度和可操作性，如利用智能教案生成工具输入“光的反射定律”，即可自动生成包括教学目标、重点难点、教学过程、课堂练习等内容的教案模板框架，在此基础上进行适当调整后就能使教学方案更加贴合实际情况。

二、教学方法创新

运用人工智能的情境教学方法。基于人工智能的虚拟现实（VR）与增强现实（AR）技术搭建真实的物理教学情境。例如：在教授第五章“透镜及其应用”一节内容时，教师通过VR技术搭建出高度仿真的光学实验室虚拟场景。学生佩戴上VR眼镜后就如来到真实的光学实验室一般，可以自由选择多组不同焦距的凸透镜和凹透镜，选取不同的光源与光屏，并根据需要自行调节物距，方便完成各种类型的实验。当改变物距时，就可以看到虚拟场景相应位置处同时改变成像情况，物距大于2倍焦距就形成倒立缩小实像；同时当增大物距时，虚拟的镜片成像就会逐渐变大等。借助该种形式，学生可以更加熟悉并掌握凸透镜成像规律。

人工智能支持的探究式教学法。借助人工智能的智能辅导系统和学习平台，为学生提供探究式学习的支持。教师提出探究问题，学生通过智能平台获取相关资料，进行自主探究和小组合作探究。智能辅导系统可以随时为学生提供指导和反馈，帮助学生解决探究过程中遇到的问题。以第三章“物态变化”中“探究水的沸腾”实验为例，学生先在智能学习平台大胆提出“水的沸点是否会受大气压影响”等假设。接着设计实验方案，平台会依据方案，为学生呈现酒精灯、铁架台、温度计、烧杯等实验器材的虚拟模型。学生进行虚拟实验操作，点燃虚拟酒精灯给烧杯里的水加热，同时记录不同时刻水的温度。智能辅导系统实时监测，若学生记录数据有误，会立即提示“某一时刻温度记录偏差，需重新观察温度计示数”；要是加热装置摆放不合理，也会给出“调整铁圈高度，使酒精灯外焰充分加热烧杯”的建议。通过系统对实验过程和数据的分析指导，学生能顺利得出水沸腾时温度保持不变等正确结论。

三、实验教学创新

结合虚拟实验和真实实验。对于风险系数较高、实验过程较难控制或者受客观条件限制的物理实验，可以用人工智能的虚拟实验手段让学生先上机完成虚拟实验的探索性学习，然后再进行真机操作实验，更加有利于提高实验教学的效果及安全系数，在开展第一章“机械运动”中“测量平均速度”的实验时，实验中需要搭设斜面、选择小车的位置、松开手的时间点、停表起始计时点等，如果操作不当，则会产生较大的误差，并且有一定的危险性。所以教师可以让学生先使用虚拟实验软件不断地进行操作，确定释放小车的时间点和手握秒表准确记录的小车运动时间的位置。进行多次虚拟实验后，学生就掌握了有关的操作技巧，在实际动手操作时就会少出错误，实验效果也会比没有经过预习的学生更好。最后把两次的结果进行对比，从而更全面地理解平均速度的概念。

借助人工智能技术处理实验数据。物理实验时的数据处理，人工智能可以帮我们快捷、准确地进行数据分析、绘制图表，拟合曲线，让学生更直接地看清实验的数据结果，得出物理规律。如第六章“质量与密度”第三节“测量物质的密度”，利用天平测出物体的质量，用量筒等工具测出物体的体积，然后把这些数据输入智能数据分析软件中，软件瞬间就可以给出物质的密度值，而且能够自动生成相应的图像，显示出质量和体积成正比的关系图线。当学生看图像的时候就知道质量是怎样随着体积而变化的。很明显质量跟体积没有必然联系，而是等于质量除以体积，所以也就很容易地知道密度是物质的一种性质。

结论

综上所述，随着人工智能技术的发展，为初中物理教学带来新的机遇与挑战，将人工智能融入初中物理教学中，将有利于更新教学资源、教学方式、实验教学及教学评价等，并可进一步提高初中物理教学质量，可促进学生学习积极性、自主性的提高，能更好地培养学生物理学科的核心素养，为学生未来的发展打下良好的基础。

参考文献：

[1]郭楠楠,李卫东.浅谈人工智能技术在中学物理教学中的应用[J].才智,2019,(29):28.

[2]樊旭光.初中物理教学与智能化技术深度融合的策略探索[J].中国新通信,2022,24(13):218-220.

（作者单位：银川市第二十四中学，宁夏 银川 750021）