隨著科技的不斷發(fā)展，人工智能的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。具體在中學(xué)物理教學(xué)中，人工智能技術(shù)可以幫助師生共同創(chuàng)建物理情景，構(gòu)建知識(shí)圖譜，并及時(shí)作出反饋和評(píng)價(jià)。不僅能幫助教師減輕繁重的重復(fù)性的工作，與傳統(tǒng)教育結(jié)合使得學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)行之有效，使得中學(xué)物理課堂教學(xué)更有效、更精準(zhǔn)。

　　【關(guān)鍵詞】人工智能;初中物理;個(gè)性化.

　　1.緒論

　　長(zhǎng)久以來(lái)，我們總是提倡重視學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，要求教師因材施教，但大多數(shù)學(xué)校教育又是以教師為中心，進(jìn)行填鴨式教學(xué)，在我國(guó)應(yīng)試教育的大環(huán)境下，培養(yǎng)出的人才大多重課本輕實(shí)踐。教師要根據(jù)處于不同認(rèn)知水平的學(xué)生，結(jié)合他們已獲得的學(xué)習(xí)能力以及自身素質(zhì)來(lái)制定個(gè)性化學(xué)習(xí)方案，是一件相當(dāng)有難度的事情。然而，當(dāng)傳統(tǒng)思想與尖端科技碰撞，為中學(xué)物理教學(xué)帶來(lái)了新契機(jī)。

　　2.人工智能

　　2.1人工智能的內(nèi)涵

　　“人工智能(ArtificialIntelligence)”簡(jiǎn)稱“AI”，一詞最初是在1956年Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的，通過(guò)研究人類的智能活動(dòng)規(guī)律，再用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)模擬人類的這些智能行為，據(jù)此構(gòu)造出具有智能的人工系統(tǒng)的一套基本理論、方法和技術(shù)[1]。

　　2.2人工智能的特點(diǎn)

　　人工智能技術(shù)由于自身的獨(dú)特之處使得其能應(yīng)用在不同領(lǐng)域：2.2.1人工智能具有感知能力，系統(tǒng)能夠像人一樣通過(guò)“鼻子”、“耳朵”等“感官”感知外部世界，由此實(shí)現(xiàn)與外界的信息交流。2.2.2人工智能具有思維能力，能夠模擬人的智能思維方式，并結(jié)合自身信息對(duì)外界信息進(jìn)行智能加工。2.2.3人工智能具有學(xué)習(xí)能力，能夠從周圍環(huán)境中獲取新知識(shí)并儲(chǔ)存起來(lái)，在實(shí)踐中不斷改進(jìn)自身知識(shí)結(jié)構(gòu)。2.2.4人工智能具有行為能力，這里指的是其輸出功能模塊，能對(duì)外界信息做出反應(yīng)。這四個(gè)特點(diǎn)是人工智能應(yīng)用于中學(xué)物理教學(xué)的基礎(chǔ)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)交互式教學(xué)系統(tǒng)。

　　3.人工智能在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

　　3.1創(chuàng)設(shè)物理情景

　　在中學(xué)物理教學(xué)中，采用情景式教學(xué)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的有效手段，教師在課堂上為學(xué)生創(chuàng)設(shè)對(duì)應(yīng)的物理情景，從而喚起學(xué)生探究物理世界的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造思維具有重要意義[2]。傳統(tǒng)課堂上，通過(guò)物理學(xué)史設(shè)置故事情景、通過(guò)復(fù)習(xí)舊知?jiǎng)?chuàng)設(shè)新知的學(xué)習(xí)情景、聯(lián)系生活實(shí)際觸發(fā)情景等等方式往往是通過(guò)教師口頭表述，學(xué)生想象來(lái)達(dá)到教學(xué)目的。若是在教師口頭表述的同時(shí)，利用人工智能模擬相應(yīng)的實(shí)際情景，以語(yǔ)音、圖片、視頻等形式將教師所說(shuō)的情景展現(xiàn)在學(xué)生面前，直觀清晰，引人入勝[3]。物理是一門自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)的重要性不言而喻，但并不是所有的實(shí)驗(yàn)都可以實(shí)際進(jìn)行操作，教師便只能“講”實(shí)驗(yàn)，過(guò)程枯燥無(wú)味。對(duì)于這一部分實(shí)驗(yàn)，教師就可以利用人工智能系統(tǒng)進(jìn)行模擬物理實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)課堂趣味性。

　　3.2構(gòu)建知識(shí)圖譜

　　人工智能可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和每個(gè)學(xué)生的智力發(fā)展水平構(gòu)建和優(yōu)化物理模型，建立物理知識(shí)圖譜，讓學(xué)生可以更加快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)合適自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，將因材施教落到實(shí)處。當(dāng)采用人工智能系統(tǒng)的學(xué)生數(shù)目達(dá)到一定量時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況便會(huì)在人工系統(tǒng)上留下“痕跡”，根據(jù)這些痕跡并結(jié)合自身的信息進(jìn)行加工，從而預(yù)測(cè)某一個(gè)學(xué)生后面的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，智能化推薦最適合學(xué)生發(fā)展的內(nèi)容。比如說(shuō)，當(dāng)一個(gè)學(xué)生在解決電功率的相關(guān)習(xí)題時(shí)，人工智能系統(tǒng)會(huì)根據(jù)前面學(xué)生對(duì)電功率知識(shí)的的掌握情況給出難易程度符合學(xué)生能力水平的題目，以什么樣的形式考察學(xué)生更容易理解，并在盡可能長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保留學(xué)生對(duì)前面知識(shí)的掌握情況，以便查漏補(bǔ)缺，在后面能根據(jù)學(xué)生的總體情況提供更多的幫助。

　　3.3反饋和評(píng)價(jià)

　　傳統(tǒng)的教學(xué)反饋和評(píng)價(jià)是以應(yīng)試試卷中的分?jǐn)?shù)為終結(jié)性評(píng)價(jià)，教師和學(xué)生通過(guò)試卷成績(jī)分析問(wèn)題所在，但學(xué)校教育都是大課堂，無(wú)法做到一對(duì)一反饋評(píng)價(jià)，學(xué)生看到的不過(guò)是分?jǐn)?shù)而已，對(duì)于學(xué)習(xí)能力比較強(qiáng)的學(xué)生而言，可能會(huì)主動(dòng)分析自己?jiǎn)栴}所在，但大多數(shù)學(xué)生是做不到這一點(diǎn)的。人工智能能夠?qū)�教學(xué)體系進(jìn)行反饋和評(píng)測(cè)。以乂學(xué)教育中蘇科版九年級(jí)物理線上課程為例，學(xué)生每節(jié)課學(xué)完之后，先用該人工智能系統(tǒng)對(duì)不同學(xué)生已掌握情況進(jìn)行測(cè)試，在先行測(cè)試之后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)測(cè)試成績(jī)分析不同學(xué)生本節(jié)知識(shí)的薄弱點(diǎn)，以文字和圖表形式讓學(xué)生清楚的了解自己?jiǎn)栴}所在，接著根據(jù)不同學(xué)生的薄弱知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)，直到通過(guò)測(cè)試為止，還有綜合學(xué)習(xí)和競(jìng)賽拓展模塊。最后，會(huì)在完成學(xué)習(xí)后針對(duì)不同的學(xué)生給出不同學(xué)習(xí)模塊的對(duì)應(yīng)的“診斷報(bào)告單”。通過(guò)這份報(bào)告，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行實(shí)現(xiàn)過(guò)程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)。診斷出學(xué)生知識(shí)、能力方法和薄弱環(huán)節(jié)的不同，幫助學(xué)生和教師獲取真實(shí)情況[4]。使學(xué)生可以清楚看到自身問(wèn)題所在，高效學(xué)習(xí);同時(shí)教師對(duì)不同的學(xué)生選擇合適的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，采取不同的教學(xué)方法進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)。

　　結(jié)語(yǔ)

　　隨著人工智能技術(shù)的不斷成熟，對(duì)教師和學(xué)生也有了更高的要求。教師需要不斷學(xué)習(xí)人工智能的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生需要提高學(xué)習(xí)自覺(jué)性，讓人工智能成為中學(xué)物理教學(xué)的工具。人工智能對(duì)中學(xué)物理教學(xué)在一定程度有所裨益，但是在學(xué)生的價(jià)值觀塑造和創(chuàng)新思維開(kāi)發(fā)方面，還存在著明顯的局限性，在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)具體情況靈活運(yùn)用。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[2]朱小紅,汪梅琴,丁愛(ài)民.淺談情景教學(xué)在中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)校外教育,2013(18):80.

　　[3]王德軍.芻議多媒體CAI技術(shù)在高中物理教學(xué)中的運(yùn)用[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2016(09):31-32.

　　[4]朱永海,劉慧.智能教育時(shí)代下人機(jī)協(xié)同智能層級(jí)結(jié)構(gòu)及教師職業(yè)形態(tài)新景[J].電化教育研究,2019(01):105-120.

　　作者：郭楠楠 李衛(wèi)東