摘要：隨著技術(shù)的日益發(fā)達(dá)，人工智能的運用日益普遍。將其運用到中學(xué)的物理課堂中，人工智能技術(shù)可協(xié)助教師們共同創(chuàng)造物理情境，形成認(rèn)知圖譜，并適時進(jìn)行反饋與評估。不僅可以協(xié)助教師減少煩瑣的重復(fù)性的工作，將傳統(tǒng)教學(xué)融合促進(jìn)學(xué)習(xí)者的個性化學(xué)習(xí)行之有效，讓中學(xué)物理課堂更高效、更精細(xì)化?；诖?，本文從人工智能技術(shù)角度出發(fā)，對當(dāng)前初中物理教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行分析并提出初中物理教學(xué)與智能化技術(shù)深度融合的有效策略，旨在為日后相關(guān)人員的研究提供參考性建議。

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

一、引言

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得人工智能得以被研發(fā)進(jìn)而受到了全社會的廣泛關(guān)注，并將其引入各個行業(yè)中使其成為行業(yè)發(fā)展的重要手段，在初中物理教學(xué)過程中引入人工智能，不僅能夠有效輔助師生全面發(fā)展，還能促使學(xué)生對于物理知識的了解使其在仿真情境中，掌握物理知識和各個物理實驗運作原理，進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。與此同時，在初中物理教學(xué)中，人工智能的介入，還可幫助學(xué)生快速建立系統(tǒng)的物理知識圖譜，促使學(xué)生在物理課堂上能夠根據(jù)圖譜逐漸掌握相應(yīng)的知識，提升自身對于物理知識的了解程度，擴展物理運用層面。

由此可見，在初中物理教學(xué)過程中，教師應(yīng)將學(xué)生作為教育中心，引入人工智能技術(shù)，一改往日填鴨式教育教學(xué)方法，運用新形式教育方式，提高學(xué)生對于物理的認(rèn)知水平，進(jìn)而使其自身物理綜合素養(yǎng)不斷提升，強化整體學(xué)習(xí)效果。

二、人工智能技術(shù)概述

人工智能作為信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，能夠?qū)⒏鱾€信息技術(shù)的內(nèi)容進(jìn)行綜合運用，并且可以為人們提供相應(yīng)的解決方案，以此保障其實際運用效果[1]。人工智能技術(shù)相對于其他信息技術(shù)而言，具有其獨特之處，能夠廣泛地運用于各個領(lǐng)域中。人工智能，顧名思義就是研究計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為。因此人工智能也具備了一定的認(rèn)知能力，能夠像人那樣運用神經(jīng)元系統(tǒng)對外部世界進(jìn)行感知，從而建立相應(yīng)的溝通[2]。與此同時，人工智能還具有一定的思維邏輯能夠仿人工思考方式進(jìn)行信息的加工，從而減輕人們工作的壓力式的信息和外部信息，能夠在神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建下結(jié)合和應(yīng)用，進(jìn)而提升系統(tǒng)處理信息的效能。此外，人工智能還具有較強的學(xué)習(xí)能力，能夠?qū)ν獠渴挛镏械男迈r東西感知并捕捉納入到自身知識儲備中，從而提升自身對于信息的容納程度，從而達(dá)到知識隨拿隨用的智能化效果。并且人工智能具有一定的行為能力，能夠?qū)ν獠啃畔⑦M(jìn)行反應(yīng)，并根據(jù)外部信息以及用戶的需要進(jìn)行相應(yīng)的輸出，使得其成為人們工作的好助手。

三、現(xiàn)階段影響初中物理教學(xué)成效提升的影響因素探討

（一）初中生課堂主體地位喪失

基于初中所有學(xué)科教學(xué)系統(tǒng)來講，物理學(xué)科的教學(xué)在其中具有至關(guān)重要的作用，而教師需要在實際教學(xué)過程中，站在學(xué)生的角度思考問題，以學(xué)生為基礎(chǔ)從而提升實際教學(xué)效果[3]。但是現(xiàn)階段初中物理教學(xué)過程中，教師課堂上未充分為學(xué)生營造濃郁的課堂主體意識發(fā)揮氛圍，導(dǎo)致學(xué)生在課堂上僅是被動接受教師灌輸?shù)囊幌盗兄R點，造成學(xué)生的主體意識在傳統(tǒng)教學(xué)過程中逐漸弱化。與此同時，在傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響下，教師運用的教學(xué)方法較為單一且效率不高，不僅花費學(xué)生大量的時間，還耗費教師精力。

（二）課堂授課方式、方法落后

初中物理課堂授課期間，教師所采用的教學(xué)方式、方法未能充分調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生自身的學(xué)習(xí)動力很難全部發(fā)揮出來，致使學(xué)生的積極程度及整體復(fù)習(xí)與預(yù)習(xí)效率也較差[4]。并且由于初中物理屬于后加課程，學(xué)生在之前對其中的原理以及至少了解程度較低，從而造成其在實際學(xué)習(xí)過程中面對復(fù)雜化抽象化的物理知識，無法進(jìn)行理解，自然而然在上物理課時就會形成一定的畏懼情緒，若是教師無法對其進(jìn)行合理引導(dǎo)，則無法激起學(xué)生的積極性，長此以往不僅會降低學(xué)生學(xué)習(xí)效率，還會使學(xué)生心理形成相應(yīng)的阻礙，不斷堆積則會影響其對其他學(xué)科知識的學(xué)習(xí)興致。

（三）物理實驗過程中的器具較少

初中教育中，物理學(xué)科在其中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，一方面可以幫助初中生就個人的理性思維模式加以強化，另一方面則可以快速幫助學(xué)生了解并記憶各類物理現(xiàn)象，從而增加其自身學(xué)習(xí)素養(yǎng)，有助于學(xué)生全面發(fā)展[5]。但就現(xiàn)階段，部分初中物理教師在課堂授課階段，僅是將以往的課本理論講解模式轉(zhuǎn)型為“PPT宣讀”模式，學(xué)生仍舊缺乏親身參與實驗的動手實踐機會，而導(dǎo)致這一情況困境產(chǎn)生的主要原因之一，就是學(xué)?，F(xiàn)有的物理實驗器材不足，無法進(jìn)行更好的知識理解，最終影響初中生物理實驗學(xué)習(xí)成效。

四、初中物理教學(xué)與智能化技術(shù)深度融合的策略探索

（一）重點關(guān)注知識薄弱點，實現(xiàn)減負(fù)增效

我國未施行“雙減政策”之前，受到傳統(tǒng)填鴨式授課模式限制，很多初中學(xué)生學(xué)習(xí)壓力居高不下，甚至各類課后班大量占用學(xué)生的休閑時間，從而影響其身心發(fā)展，此問題已受到社會廣泛關(guān)注，相關(guān)部門需要對其進(jìn)行及時解決并改革相應(yīng)方式，以此減輕壓力，提升學(xué)生對于學(xué)習(xí)的熱情[6]。基于此，教育部門應(yīng)在開展各類教育實驗活動過程中引入人工智能技術(shù)，運用大數(shù)據(jù)分析方式了解學(xué)生內(nèi)心活動的內(nèi)容，提升教學(xué)改革的針對性，達(dá)到減負(fù)增效的效果。

在具體教學(xué)活動開始之前，教師首先應(yīng)對減負(fù)增效進(jìn)行全面了解，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)相應(yīng)的要求進(jìn)行教學(xué)過程的改革，從而降低傳統(tǒng)教學(xué)方式對學(xué)生的影響。而本文中提到的增質(zhì)減負(fù)主要是針對現(xiàn)階段教學(xué)過程中，超過學(xué)習(xí)者本身生理和心智發(fā)展水平所限制的學(xué)業(yè)任務(wù)[7]。為了進(jìn)一步達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)，教師需要幫助學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)規(guī)劃，使其能夠有計劃有目標(biāo)的完成現(xiàn)階段學(xué)習(xí)任務(wù)，同時教師還要清楚把握每位學(xué)生自身的短板和長板，從而在借助人工技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的過程中能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行準(zhǔn)確分析，以此提升學(xué)生在規(guī)定時間段的所有練習(xí)成果，使學(xué)生自身的學(xué)習(xí)水平不斷提升，在掌握自身學(xué)習(xí)不足之處的基礎(chǔ)上，能夠運用針對性的方式填補自身學(xué)習(xí)短板。這種方式能夠有效促進(jìn)學(xué)生了解自身學(xué)業(yè)情況，從而在教師以及人工技術(shù)的輔助下不斷提升自身學(xué)習(xí)能力，從而做到減負(fù)增效的目的。

例如，在初中物理教育教學(xué)課程講解后，教師需要根據(jù)自身學(xué)校的情況為學(xué)生推送相應(yīng)的作業(yè)內(nèi)容，而此時應(yīng)以學(xué)生為主，根據(jù)其平時學(xué)習(xí)狀況和知識狀況，推送個性化作業(yè)內(nèi)容以此減少作業(yè)量，另外教師還應(yīng)布置相應(yīng)的課外內(nèi)容，從而強化學(xué)生自身學(xué)習(xí)自主性[8]。此時通過不斷觀察了解可知，學(xué)生現(xiàn)有的學(xué)習(xí)焦慮以及不安情緒得到了抑制，與此同時物理作為自然學(xué)科，需要進(jìn)行實驗教學(xué)，此種教學(xué)能夠在操作的同時，強化學(xué)生對于物理知識的理解。對于部分不適宜在實際課堂中展示的實驗，教師就可借助人工智能系統(tǒng)來輔助完成物理課堂的實驗教學(xué)，增強初中生對物理實驗學(xué)習(xí)興趣的同時，優(yōu)化課堂授課效率。

（二）進(jìn)行因材施教，注重先學(xué)后教

結(jié)合我國義務(wù)教育新課改要求進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，教師在進(jìn)行初中階段的教育教學(xué)時，需要先行關(guān)注的就是在課堂上為初中生創(chuàng)造主體地位，激發(fā)其表達(dá)意識，并主觀上針對傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式做轉(zhuǎn)型，通過信息化的人工智能技術(shù)介入，為初中生營造更加立體、情景式課堂學(xué)習(xí)氛圍，不僅可以強化師生之間的互動效果，對于學(xué)生主體地位提升也具有十分重要的促進(jìn)作用[9]。上述基礎(chǔ)上，教師在正式的課堂授課中，應(yīng)該充分將“先學(xué)后教”教學(xué)模式融入課堂中，首先，教師需要對學(xué)生的實際學(xué)習(xí)現(xiàn)狀做評測，此時就可借助人工智能技術(shù)完成。其次，針對人工智能技術(shù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，對本節(jié)課程的主要內(nèi)容進(jìn)行分類訓(xùn)練以及分組討論之后，再運用精講點評的方式進(jìn)行個性化教學(xué)，使得課堂學(xué)習(xí)真正做到了因材施教。

例如，在進(jìn)行《物態(tài)變化》一課教學(xué)時，教師需要應(yīng)根據(jù)學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)狀況，準(zhǔn)備好相應(yīng)的練習(xí)題，提前發(fā)給學(xué)生。而學(xué)生拿到練習(xí)題后，教師可以運用促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方式，引導(dǎo)學(xué)生完成練習(xí)題之后再運用人工智能技術(shù)，將學(xué)生所需要練習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行審核并加以反饋如此一來，教師能夠直接根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)練習(xí)題的結(jié)果了解其在本次學(xué)習(xí)中哪部分知識了解較少，哪部分知識需要加強，以此強化教學(xué)策略。利用人工智能技術(shù)手段，教師還可以根據(jù)學(xué)生學(xué)情，對知識進(jìn)行細(xì)細(xì)劃分，再運用小組學(xué)習(xí)的方式，使得每一組成員都能負(fù)責(zé)一個學(xué)習(xí)板塊，之后展開資料的梳理，以此提升課堂學(xué)習(xí)效率。

（三）創(chuàng)設(shè)物理情境，構(gòu)建知識圖譜

初中物理學(xué)科教學(xué)中，充分將情景化教學(xué)模式融入實際授課中，可以針對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)思維加以鍛煉，促使其在學(xué)習(xí)的過程中無形中鍛煉個人的物理知識理解能力[10]。應(yīng)用物理情景教學(xué)模式展開教學(xué)，教師需要在課堂上創(chuàng)造出與教學(xué)目標(biāo)高度關(guān)聯(lián)的物理情景，以此促使學(xué)生在課堂上能夠緊緊跟隨教師的思維模式，激發(fā)個人學(xué)習(xí)物理知識的內(nèi)在動力，提升學(xué)習(xí)興趣。因此，教師可以充分將人工智能技術(shù)應(yīng)用到物理教學(xué)中，為學(xué)生營造虛擬的物理學(xué)習(xí)情景，情景的構(gòu)成元素可以是語音、音頻以及圖像等不同的元素及形式，目的均是為了促使學(xué)生能夠在情景中順利將教師口頭理論講解做現(xiàn)實物象轉(zhuǎn)化，通過對教學(xué)成效進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，此種人工智能教學(xué)手段的融入，顯著提升物理課堂實驗教學(xué)的立體性，同時也增加了課堂中的趣味性。

例如，教師在為學(xué)生講解“電輸出功率”一課時，就可充分將人工智能技術(shù)應(yīng)用起來，在課堂上直接帶領(lǐng)學(xué)生手動操作智能系統(tǒng)，從而親身感受到物理領(lǐng)域中“電輸出功率”的知識原理。當(dāng)學(xué)生了解基本的物理原理之后，教師可以借助人工智能技術(shù)，為不同知識接收層次的學(xué)生創(chuàng)造難度不同的有關(guān)于“電輸出功率”問題情景，隨后邀請學(xué)生來到講臺前通過操作人工智能系統(tǒng)去解決問題。由此可見，將人工智能技術(shù)應(yīng)用到物理課堂教學(xué)情景中，不僅可以為不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生匹配相應(yīng)的知識情景，同時還能夠進(jìn)一步吸引初中生參與到課堂情景學(xué)習(xí)中的主動性，最終優(yōu)化課堂學(xué)習(xí)效果。

（四）開展科學(xué)反饋與評估

傳統(tǒng)的初中物理課堂教學(xué)中，教學(xué)反饋及評估結(jié)果主要來自“應(yīng)試試卷解題”，隨后教師通過學(xué)生的問卷答題情況，來判斷學(xué)生一學(xué)期的物理知識學(xué)習(xí)成效[11]。但是，此種知識學(xué)習(xí)反饋和評估模式，僅適用于傳統(tǒng)“一對一”類型的小課堂學(xué)習(xí)模式，對于大部分初中學(xué)校來講，班級內(nèi)大多數(shù)十名學(xué)生，教師很難分化個人精力完成班級所有學(xué)生的“一對一講解”，增加教師教學(xué)壓力的同時，還會影響學(xué)生原本的復(fù)習(xí)計劃，最終影響教學(xué)反饋及評估效果。

面對上述情況，充分將人工智能系統(tǒng)應(yīng)用到教學(xué)反饋及評估中，教師不僅可以借助大數(shù)據(jù)技術(shù)的介入，快速統(tǒng)計出每一名學(xué)生的不足之處，同時還能大范圍搜集和整理班級學(xué)生的學(xué)習(xí)薄弱點，以此為后續(xù)的針對性教學(xué)提供數(shù)據(jù)支持。

例如，當(dāng)初中生已經(jīng)學(xué)習(xí)完畢一學(xué)期的物理課程之后，為了進(jìn)一步幫助學(xué)生對于整本書的重要知識點梳理，教師就可以利用人工智能技術(shù)對每一名學(xué)生本學(xué)期的知識點掌握情況做大數(shù)據(jù)統(tǒng)計，通過系統(tǒng)檢測的方式，快速得出檢測結(jié)果，幫助教師在短時間內(nèi)對學(xué)生的學(xué)習(xí)不足形成一個基本的了解，在后續(xù)的知識點鞏固和復(fù)習(xí)中，教師就可以借助人工智能大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，找出學(xué)生學(xué)習(xí)物理時的共性問題，后續(xù)課堂鞏固和復(fù)習(xí)中進(jìn)行重點講解，幫助初中生就個人的物理知識掌握薄弱之處進(jìn)行補充和完善。同時，利用人工智能技術(shù)，教師還能夠更加科學(xué)合理地完成學(xué)生學(xué)習(xí)不足評估，隨后結(jié)合學(xué)生的不足深度挖掘?qū)W生在學(xué)習(xí)中的能力缺失之處，使得學(xué)生在后續(xù)學(xué)生并非單純理解某一個知識點，而是掌握該類知識點的學(xué)習(xí)能力，實現(xiàn)“授學(xué)生以漁”，幫助學(xué)生提升個人的學(xué)習(xí)效能。

此外，在人工智能教學(xué)系統(tǒng)中，教師還可專項為學(xué)生配置重要知識點的綜合練習(xí)模塊和競賽模塊，其中綜合練習(xí)模塊主要用于部分基礎(chǔ)知識掌握不足的學(xué)生，鍛煉其對于本學(xué)期知識點的綜合運用能力；競賽模塊主要為部分基礎(chǔ)知識掌握牢固且有意向接觸和挑戰(zhàn)更高難度的學(xué)生開放，鍛煉其物理思維模式，為其開拓物理知識面，向外界延展的物理學(xué)習(xí)視野，鍛煉其物理自主學(xué)習(xí)能力。

五、結(jié)束語

綜上所述，隨著的時代的發(fā)展，各行各業(yè)都在不斷地將人工智能技術(shù)與內(nèi)部工作流程進(jìn)行融合，進(jìn)而提升自身工作能效。初中物理教師在實際工作開展過程中，應(yīng)將人工智能融入在其中，并針對自身教學(xué)特點進(jìn)行人工智能技術(shù)與教學(xué)的改革與融合，使得教師在運用人工智能相關(guān)理論時，提升學(xué)生對于物理學(xué)科知識的理解程度，進(jìn)而成為新時期教學(xué)的一大重要技術(shù)。雖然人工智能已經(jīng)與教學(xué)進(jìn)行有效結(jié)合，但是在與教學(xué)融合時，仍具有很大的改革和開發(fā)空間，需要相關(guān)人員在科學(xué)價值觀的培養(yǎng)以及思維能力方面進(jìn)行拓展，以此強化我國教學(xué)水平展方面，還存在著一定的局限性，因此教師在具體教學(xué)過程中應(yīng)根據(jù)實際教學(xué)情況進(jìn)行選擇。

作者單位：樊旭光? ? 甘肅省靜寧縣古城初級中學(xué)

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]法國清，于文明.基于傳感器技術(shù)的初中物理信息化教學(xué)設(shè)計初探[J].中學(xué)物理，2021，39（18）： 61-63.

[2]周新林.信息化環(huán)境下的初中物理智慧課堂教學(xué)研究[J].中學(xué)理科園地，2021，17（03）：56-57.

[3]林華.信息化背景下的初中物理教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2020，49（06）：17-18.

[4]李琴.信息化物理課堂情境教學(xué)的重要意義[J].教育信息化論壇，2019，3（12）：138.

[5]張來貴.初中物理信息化教學(xué)有關(guān)研究[J].教育信息化論壇，2019，3（12）：145.

[6]周省蘭.信息化環(huán)境下初中物理智慧課堂教學(xué)模式探究[J].教育信息化論壇，2019，3（11）：178.

[7]程翔.信息化環(huán)境下初中物理智慧課堂教學(xué)模式的分析[J].教育信息化論壇，2019，3（09）：288.

[8]陸起飛.信息化時代下初中物理實驗教學(xué)方法的創(chuàng)新思路[J].教育信息化論壇，2019，3（08）：212.

[9]劉延平.信息化背景下探究式實驗教學(xué)在初中物理教學(xué)中的運用策略[J].教育信息化論壇， 2019，3（08）：231.

[10]李雄.信息化時代初中物理教學(xué)探究[J].西部素質(zhì)教育，2019，5（04）：123.

[11]王曉霞，李厚文.議信息化條件下利用學(xué)案實施初中物理分層教學(xué)設(shè)計[J].中學(xué)物理， 2019，37（04）：60-61.