淺談“人工智能+大數據”在初中物理教學中的應用方法

張廣麗

【摘? ? 要】在現代科技進步的趨勢下，“人工智能+大數據”能夠為初中物理教育事業發展增添動力，扎實推進教學信息化的進程。而國家發布的各類前瞻性規劃文件，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+大數據”來優化教學，不斷培養初中階段學生對新興科技的興趣，助力其未來在相關領域深耕，并獲得舉世矚目的佳績。本文從四個方面論述了“人工智能+大數據”在初中物理教學中的應用策略。

【關鍵詞】人工智能? 大數據? 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+大數據”能夠作為新興科技來推動社會發展，進而促進國家的綜合實力提升。為了培養高素質的國家建設“后備軍”，初中物理教師應該在教學中合理地應用“人工智能+大數據”，激發學生的學習積極性和探究興趣，發掘其對相關領域探索的潛能，使其發揮主觀能動性，并在教師的引領下不斷開拓創新，成長為新時代社會發展所需要的高素質人才。

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象，利用所學知識來解釋復雜的物理規律，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，將抽象復雜的內容進行直觀的呈現，使學生在了解不同素材的同時轉換自我認知模式，從理性角度理解不同物理現象。比如，可以在授課過程中播放我國自主研發的“天問一號”火星探測器從火星表面傳輸回來的影像片段，激發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、硬件設備、電力、數據傳輸等內容，使學生將對先進科技的感性崇拜轉換為理性認識，明白不同的操作系統能夠應用于教育、軍工、航天、工業等多種領域，從而結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、大數據夯實薄弱知識點

大數據在教育領域的應用，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節，甚至還能作為先進的科學技術來激發學生的探究熱情，使其發揮主觀能動性來學習物理知識，切實提升課堂質量。初中物理教師要合理利用大數據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，激發學生個性化學習的熱情，進而促進其綜合素質能力全面發展。比如，利用大數據技術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備，利用大數據技術可以將探測得到的眾多數據進行整合、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，為了進一步激發學生學習的積極性，培養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，逐步實現自己的遠大理想，助力中國科技事業邁入新階段。比如，教師可以介紹時下熱門的智能運動手環，展示可觸碰式大數據交互體驗系統，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階段通過物理模型實現了較大的突破，為世界科技領域做出了重大貢獻，使學生樹立起崇高志向，立志為國家科技事業學習、奮斗[3]。

四、巧用大數據做智能實驗

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據來引導學生做智能實驗，憑借創新的實驗教學模式激發學生的動手興趣，切實提升其綜合實踐能力，加深其對人工智能的理解，從而理解大數據技術的應用理念。講解人耳無法聽辨的不同聲音，將超聲波收發模塊連接到智能終端設備上，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，明白智能設備中的大數據技術原理。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，明白大數據原理在人工智能設備中的應用，進而在實驗中獲得良好的情感體驗。再普及超聲波碎結石、亞健康檢測、心率測驗等相關技術在醫學中的應用，讓學生結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量和效率。

五、結束語

物理教師需要把握初中階段學生之間發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+大數據”，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量和學習效率。

參考文獻

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

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

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