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发布时间:2026-09-18 10:57:28
摘要:《中国教育现代化2035》明确提出要“加快信息化时代教育变革”,推动人工智能等新技术与教育教学的深度融合,这为高中物理教学创新提供了重要指导。高中物理这一基础性性学科,可有效培养学生科学思维和探究能力。而物理教学中有着较多的抽象概念多,对于实验有着较高的要求,运用“满堂灌”的教学方式不仅会影响课堂效率,还会影响学生今后的发展。在此背景下,探索人工智能技术与高中物理教学的融合实践具有重要的理论和实践价值。基于此,本文研究了人工智能技术赋能高中物理教学的实践,以提升学生的核心素养,为高中物理教育数字化转型提供参考。
关键词:人工智能技术;高中物理教学;实践探索
当前,人工智能技术迅猛发展,多模态模式的迭代升级促进了各个行业的数字化转型,教育领域也不例外。人工智能和教育的深度融合逐渐成为近两年来的热门话题。高中阶段的物理知识抽象复杂,结构严谨,再加上新课标对于教育要求的提升,传统的物理教学模式已经无法满足现代化教育发展需要。人工智能的出现为高中物理教学带来了新的可能。但是如何将人工智能技术和高中物理教学的深度融合仍然是高中物理教学持续要探讨的重要课题。
一、人工智能技术赋能高中物理教学的实践意义
将人工智能运用于高中物理教学中不仅能够实现教学方法的各项,还能够提升学生的创新思维。在传统的物理教学中,学生只能凭借自己的想象来强化对物理知识的理解。人工智能技术可以打破这种局限性,教师可以借助人工智能技术为学生打造一个虚拟的学习场景并将知识深生动地呈现给学生,使得学生可以直观地感受整个物理世界。而且学生还可以通过虚拟的实验平台设计各种各样的实验,探索物理现象间的联系。人工智能技术赋能高中物理教学为课堂教学注入了活力,有利于学生自主学习能力的提升[1]。此外,大数据、云计算、学情分析等技术可以帮助教师精准地位学生的薄弱之处,使得教学更加有针对性。教师可以结合学生的情况对教学内容进行动态化调整,为学生今后的发展奠定基础。
二、人工智能技术赋能高中物理教学的实践策略
(一)创设沉浸情境,点燃学习热情
虚拟现实和增强现实的人机交互技术的应用可以将物理世界的运动规律直观地呈现给学生,有利于学生学习兴趣的培养。所以,教师在进行教学时要充分发挥人工智能技术的优势,弥补传统教学的教学性,使得学生可以感受到物理学习的魅力。例如,在教学《光的折射》时,教师可以通过人机交换技术为创造一个虚拟的教学情景,让学生可以直观地“看到”光在不同介质中的折射情况,帮助学生深刻理解筷子在水中弯曲这一奇特物理现象。在让学生学习万有引力的相关知识时,教师可以借助VR技术向学生创新创建宇宙大爆炸的情境并提出问题让学生进行探索,给学生以身临其境之感,让学生明白万有引力现象在宇宙中无处不在。
智能辅导系统是人工智能赋能高中物理教学的显著优势。教师可以通过智能辅助系统收集学生在高中物理学习中的各种数据并有意识的调整自己的教学方法,从而巩固教学效果[2]。在运用智能辅导系统进行高中物理教学时,教师要充分考虑到学生间的差异,结合学生的实际情况推送个性化的学习资源,从而满足的个性需求。例如,在讲解《凹透镜成像》时,当人工智能对学生在这个方面的表现给出较高的评价时,就代表学生的学习成果比较扎实。教师可以根据人工智能的反馈确立下一阶段的目标,以引发学生的探究欲,使得学生可以进入深度学习。
(二)依托AI分析,实现个性化教学
高中物理学习需要学生有一定的逻辑推理和知识应用能力,但是学生间存在明显差异。传统的教学并不能让教师全面掌握学生的学习状态。而AI数据分析技术能够全面追踪并分析班级中的所有学生,为个性化教学提供数据支持。
以《牛顿第二定律》为例,当前的线上教学平台已经可以记录学生在平台上的各种学习和兴趣数据。而这些数据的前提是教师在学习平台上开展相对应的教学活动。在完成章节预习、课堂小测、例题训练、课后作业、章节测验、虚拟实验操作等一系列的任务后,平台会指出学生在“连接体问题”“斜面受力分析”等题型中的易错点,让教师判断学生是对学生受力分析的步骤不熟悉还是没有充分掌握公式的适用条件。对于学生存在的问题,人工智能系统会为提供个性化的意见。教师可以专门抽出一节课向学生详细讲解连接体问题的解题思路。学生掌握后,教师可以让学生进行专项练习,加深学生对知识的了解。对于学生基础薄弱的学生,AI会推送基础知识的讲解,以巩固学生知识。针对学习能力强的学生,系统会向学生推送挑战性强的任务。这样的个性化教学不仅能够增强学生的课堂参与感,还可以提升学生的各项能力。
(三)培育物理素养,洞察学科本质
在人工智能技术赋能高中物理教学的实践过程中,教师要为构建一个开放包容的学习环境并对学生进行情感关怀,让学生感受到理解和尊重,使得可以深入分析物理实验数据的框架,帮助学生深刻理解物理现象[3]。以《自由落体运动》为例,教师可以向学生提出“你喜欢天气类型”“你最喜欢的球类运动”等轻松愉悦的问题,激发学生的表达欲。这些问题和学生的生活息息相关,学生会积极踊跃的回答。之后教师可以通过人工智能技术向学生模拟雨滴落下、雪花飘落或者是篮球、羽毛球等物体落体的情景,以激发学生的探究兴趣。
高中物理教学中的公式推理过程比较的繁琐。教师可以通过人工智能技术向学生详细的展示每一步的推导过程并结合学生的认知特征阐述,使得学生可以掌握公式背后的原理。例如,在让学生推导动能定理的公式时,教师可以在人工智能工具中输入相关的已知条件和推导目标,人工智能会从功的基本概念开始螺旋式地引入牛顿第二定律和运动学知识并向学生清晰的展示相关物理量间的关系,最终得出动能定理的表达式。
结束语
与传统的物理教学模式相比,人工智能技术赋能高中物理教学可以有效提升学生的学习兴趣并革新高中物理教学。教师要正确认识人工智能技术,合理运用现有信息化资源进行虚拟实验环境的建设,使得学生可以充分掌握教材内容。同时教师要对教材内容进行拓展和延伸,建立自动评价系统,为学生提供个性化指导,推进教育改革的不断深入。
参考文献
[1]李娟.人工智能技术赋能高中物理教学的实践探索[J].数理化解题研究,2026,(9):116-118.
[2]牟悦,付瑜.人工智能技术赋能高中物理课堂教学的策略分析[J].中小学电自由自愈,2026,(1):8-11.
[3]张敏.人工智能技术赋能高中物理课堂教学的策略分析[J].高考,2025,(24):74-77.
章思甜
广州大学物理与材料科学学院

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