智能化背景下高中物理個(gè)性化教學(xué)策略探析

隨著機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等尖端技術(shù)的持續(xù)進(jìn)展，智能教育已躍居全球教育發(fā)展的前沿趨勢(shì)。在高中教育階段，物理學(xué)的學(xué)習(xí)對(duì)于培育學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)及思維能力具有舉足輕重的作用。然而，當(dāng)前高中物理教學(xué)正面臨挑戰(zhàn)：一方面，物理知識(shí)的范疇不斷拓展，難度日益提升，給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來更大壓力；另一方面，學(xué)生在學(xué)習(xí)偏好、興趣點(diǎn)以及知識(shí)儲(chǔ)備上存在顯著差異。傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以激發(fā)每位學(xué)生的潛能，致使部分學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中逐漸喪失信心與興趣。鑒于此，利用智能化技術(shù)制訂個(gè)性化學(xué)習(xí)方案，為高中物理教學(xué)探索新途徑，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

一、智能化技術(shù)對(duì)高中物理教學(xué)的影響

（一）對(duì)學(xué)習(xí)模式的重塑

智能化技術(shù)的涌現(xiàn)，顛覆了高中物理學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)框架。過去，學(xué)生學(xué)習(xí)物理主要依賴于教師的課堂講解和教科書，學(xué)習(xí)方式相對(duì)單一。而今，智能化學(xué)習(xí)平臺(tái)、智能輔導(dǎo)系統(tǒng)等工具的應(yīng)用，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)方式變得更為靈活且多元化。比如，智能學(xué)習(xí)平臺(tái)能夠依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和狀況，智能地推薦符合學(xué)生個(gè)性化需求的學(xué)習(xí)資源，如知識(shí)點(diǎn)解析視頻、定制化練習(xí)題等。學(xué)生可以根據(jù)自身情況，自主選擇學(xué)習(xí)時(shí)段和內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)真正的個(gè)性化學(xué)習(xí)，不再受制于傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)間和空間約束[1]。

（二）對(duì)學(xué)習(xí)互動(dòng)的變革

智能化背景下，物理學(xué)習(xí)的互動(dòng)模式發(fā)生了變革。在傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式下，師生、生生之間的互動(dòng)多集中于課堂及課后的短暫時(shí)段。而在智能化學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生可利用在線論壇、智能學(xué)習(xí)社群等平臺(tái)，隨時(shí)隨地與教師和同學(xué)展開交流。當(dāng)遭遇物理難題時(shí)，學(xué)生不僅能迅速向教師求助，還能與同學(xué)一起探討解題策略。此外，教師利用智能輔導(dǎo)軟件，能夠即時(shí)回應(yīng)學(xué)生的疑問，提供詳細(xì)的解題流程和知識(shí)點(diǎn)剖析。這種多維度的互動(dòng)學(xué)習(xí)方式，有助于拓寬學(xué)生的思維視野，提高學(xué)習(xí)效率。

二、智能化背景下高中物理個(gè)性化教學(xué)創(chuàng)新的必要性

（一）智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)下“千人一面”教學(xué)范式的結(jié)構(gòu)性突破需求

智能化時(shí)代的數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)，使精準(zhǔn)捕捉學(xué)生物理學(xué)習(xí)的認(rèn)知軌跡成為可能。傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)對(duì)“平均水平”的過度依賴，導(dǎo)致學(xué)生在物理建模、邏輯推理等關(guān)鍵能力發(fā)展上的個(gè)體差異被忽視。創(chuàng)新個(gè)性化學(xué)習(xí)模式，本質(zhì)是通過智能系統(tǒng)解析學(xué)生在“物理概念具象化”“動(dòng)態(tài)過程抽象化”等維度的獨(dú)特認(rèn)知節(jié)奏，打破“統(tǒng)一進(jìn)度、統(tǒng)一深度”的教學(xué)桎梏，讓“每位學(xué)生的物理思維成長都擁有專屬坐標(biāo)系”，這是智能技術(shù)與教育深度融合的必然邏輯指向[2]。

（二）物理學(xué)科特質(zhì)與學(xué)生認(rèn)知多樣性的耦合性重構(gòu)訴求

高中物理兼具“理論抽象性”與“實(shí)踐應(yīng)用性”雙重屬性，不同學(xué)生在“空間想象”“數(shù)學(xué)建模”“實(shí)驗(yàn)探究”等方面能力的發(fā)展往往呈現(xiàn)顯著差異。智能化時(shí)代的教育創(chuàng)新需聚焦這種耦合性：通過智能診斷系統(tǒng)識(shí)別學(xué)生在“牛頓力學(xué)認(rèn)知偏好”“電磁學(xué)建模風(fēng)格”等方面的特質(zhì)，建立“認(rèn)知特征一內(nèi)容適配一方法優(yōu)化”的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制，使物理學(xué)習(xí)從“知識(shí)單向傳遞”轉(zhuǎn)向“認(rèn)知特質(zhì)與學(xué)科邏輯的深度共振”，這是破解物理學(xué)習(xí)“兩極分化”困境的關(guān)鍵路徑。

（三）核心素養(yǎng)培育對(duì)差異化能力發(fā)展通道的現(xiàn)實(shí)呼喚

物理核心素養(yǎng)的培育要求學(xué)生在“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”等維度實(shí)現(xiàn)個(gè)性化提升。智能化背景下，傳統(tǒng)“一刀切”的能力培養(yǎng)模式已難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，需借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法，為不同認(rèn)知基礎(chǔ)的學(xué)生設(shè)計(jì)“分層進(jìn)階的思維訓(xùn)練圖譜”，如為抽象思維優(yōu)勢(shì)學(xué)生提供“量子物理前沿概念的認(rèn)知腳手架”，為實(shí)踐操作見長學(xué)生構(gòu)建“虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景”，讓每位學(xué)生的物理核心素養(yǎng)發(fā)展都能找到“最適配的生長點(diǎn)”，這是教學(xué)變革的核心命題。

（四）終身學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)對(duì)個(gè)性化認(rèn)知生態(tài)的深層需求

智能化時(shí)代的物理學(xué)習(xí)不應(yīng)局限于知識(shí)掌握，更需為學(xué)生構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)知生態(tài)。個(gè)性化學(xué)習(xí)創(chuàng)新通過智能系統(tǒng)記錄學(xué)生在“問題解決策略演變”“思維誤區(qū)迭代修正”等方面的全程數(shù)據(jù)，形成專屬的“物理認(rèn)知成長檔案”。這種動(dòng)態(tài)追蹤機(jī)制不僅能實(shí)時(shí)優(yōu)化當(dāng)下學(xué)習(xí)路徑，更能為學(xué)生沉淀“元認(rèn)知能力發(fā)展的全景圖譜”，使其在未來面對(duì)復(fù)雜物理問題時(shí)，能基于自身認(rèn)知特征快速調(diào)用“個(gè)性化解決方案生成模型”，這是面向終身學(xué)習(xí)的物理教育范式重構(gòu)[3]。

（五）教育公平視域下物理學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)的精準(zhǔn)供給邏輯

智能化時(shí)代的教育公平不應(yīng)止步于資源覆蓋，更需實(shí)現(xiàn)“適配性資源供給”。在高中物理領(lǐng)域，學(xué)生常面臨“優(yōu)質(zhì)資源不對(duì)癥”的困境：發(fā)達(dá)地區(qū)學(xué)生可能困于“過度拓展導(dǎo)致基礎(chǔ)虛化”，薄弱地區(qū)學(xué)生可能受制于“內(nèi)容固化難以突破思維瓶頸”。個(gè)性化學(xué)習(xí)創(chuàng)新通過智能匹配算法，將物理學(xué)習(xí)資源解構(gòu)為“概念顆粒”“思維工具”“探究模塊”等基礎(chǔ)單元，再根據(jù)學(xué)生實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)重組為“專屬學(xué)習(xí)資源包”，讓每位學(xué)生都能獲得“難度適配、節(jié)奏吻合、風(fēng)格契合”的學(xué)習(xí)支持，這是教育公平在物理學(xué)科的深度實(shí)踐。

三、智能化背景下高中物理個(gè)性化教學(xué)策略

（一）借助智能診斷工具，精準(zhǔn)定位學(xué)生的學(xué)習(xí)短板

智能化背景下，動(dòng)態(tài)追蹤學(xué)生認(rèn)知軌跡需依托智能化診斷系統(tǒng)。通過多模態(tài)數(shù)據(jù)采集技術(shù)，整合學(xué)生課前預(yù)習(xí)的微課觀看時(shí)長、概念測(cè)試正確率、課堂互動(dòng)的手勢(shì)識(shí)別記錄、課后作業(yè)的錯(cuò)誤類型分布等多維數(shù)據(jù)，構(gòu)建個(gè)性化認(rèn)知圖譜。該過程需遵循“數(shù)據(jù)采集一特征提取一模型訓(xùn)練一精準(zhǔn)定位”的技術(shù)路徑，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)物理學(xué)習(xí)中的思維躍遷模式進(jìn)行建模，識(shí)別學(xué)生在物理概念建構(gòu)、科學(xué)推理、問題解決等關(guān)鍵能力維度的發(fā)展性障礙，為后續(xù)靶向教學(xué)提供量化依據(jù)。

以“速度變化快慢的描述一加速度”教學(xué)為例，教師可在課前發(fā)布含情境化問題的智能診斷任務(wù)：呈現(xiàn)賽車啟動(dòng)、飛機(jī)降落兩組運(yùn)動(dòng)視頻，要求學(xué)生用運(yùn)動(dòng)示意圖描述速度變化過程，并通過觸控屏標(biāo)注關(guān)鍵物理量。系統(tǒng)自動(dòng)采集學(xué)生繪制軌跡的曲率半徑、物理量標(biāo)注準(zhǔn)確率、完成時(shí)長等數(shù)據(jù)，運(yùn)用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析圖形表征的規(guī)范性，通過長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)（LSTM）建模問題解決的思維鏈條。若發(fā)現(xiàn)某學(xué)生在繪制v-t圖像時(shí)忽略斜率物理意義，系統(tǒng)自動(dòng)生成“矢量變化率理解偏差”的診斷報(bào)告。課堂教學(xué)中，教師基于診斷結(jié)果設(shè)計(jì)分層任務(wù)：對(duì)圖像斜率認(rèn)知模糊的學(xué)生，推送“加速度一時(shí)間圖像動(dòng)態(tài)演示”的VR微場(chǎng)景，讓學(xué)生在虛擬坐標(biāo)系中拖拽質(zhì)點(diǎn)，觀察加速度數(shù)值變化對(duì)速度曲線形態(tài)的影響；對(duì)能正確標(biāo)注物理量但無法建立加速度與生活場(chǎng)景關(guān)聯(lián)的學(xué)生，提供“高鐵加速階段的傳感器數(shù)據(jù)采集”實(shí)踐任務(wù)，通過便攜式數(shù)據(jù)采集器測(cè)量不同車廂位置的加速度數(shù)值，結(jié)合GPS定位數(shù)據(jù)繪制列車啟動(dòng)階段的加速度一位移曲線。課后利用智能錯(cuò)題本系統(tǒng)，為每位學(xué)生生成專屬的概念辨析題庫，如針對(duì)“加速度方向與速度方向關(guān)系\"的理解誤區(qū)，推送含多物體追及情境的動(dòng)態(tài)分析題，通過正誤解答的對(duì)比可視化，強(qiáng)化矢量性的物理本質(zhì)理解。整個(gè)過程通過\"診斷—建模—干預(yù)一復(fù)評(píng)\"的閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)加速度概念掌握薄弱點(diǎn)的精準(zhǔn)定位與有效突破。

（二）整合線上線下資源，定制專屬學(xué)習(xí)資料

傳統(tǒng)教學(xué)資源多以靜態(tài)文本形式存在，難以適應(yīng)學(xué)習(xí)者的動(dòng)態(tài)需求。智能化環(huán)境中，資源整合需要打破物理空間和時(shí)間維度限制，借助知識(shí)圖譜技術(shù)建立“內(nèi)容—情景—能力”三維關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。具體而言，線上資源可以提供動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)、虛擬操作平臺(tái)和跨學(xué)科案例庫等，而線下資源主要集中在實(shí)物教具、實(shí)驗(yàn)手冊(cè)和專家講座等方面。該系統(tǒng)通過智能推薦算法可以根據(jù)學(xué)習(xí)者認(rèn)知風(fēng)格、知識(shí)基礎(chǔ)和興趣偏好等因素動(dòng)態(tài)地組合產(chǎn)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑以達(dá)到“資源適配的研究”，而不是“研究適配資源”的目的。該過程注重資源動(dòng)態(tài)重組和情境化呈現(xiàn)，讓學(xué)習(xí)者在解決真實(shí)問題時(shí)建構(gòu)知識(shí)體系[4]。

在“實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”教學(xué)中，教師可構(gòu)建“虛實(shí)融合”的學(xué)習(xí)環(huán)境。

線上部分，利用虛擬仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)“加速度實(shí)驗(yàn)室”，學(xué)生可自由調(diào)節(jié)砝碼質(zhì)量、拉力大小及軌道傾角，實(shí)時(shí)觀察加速度數(shù)值變化，并通過“數(shù)據(jù)記錄儀”導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。平臺(tái)內(nèi)置“智能糾錯(cuò)”功能，當(dāng)學(xué)生操作不當(dāng)（如未平衡摩擦力）時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)提示可能誤差來源，并推送“摩擦力補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)”的微視頻。線下部分，教師提供可拆卸的實(shí)驗(yàn)器材包，包含不同材質(zhì)的小車、滑輪組及電子秤，學(xué)生需自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并記錄數(shù)據(jù)。為深化理解，系統(tǒng)推送“航天器變軌”與“汽車爬坡\"的跨學(xué)科案例，要求學(xué)生分析加速度與推力、質(zhì)量的實(shí)際關(guān)聯(lián)。基于線上線下數(shù)據(jù)的綜合分析，教師為學(xué)生生成個(gè)性化學(xué)習(xí)檔案：對(duì)數(shù)據(jù)分析能力薄弱者，推送“Excel數(shù)據(jù)處理”的進(jìn)階教程及“加速度一力一質(zhì)量”的三維動(dòng)態(tài)圖表工具；對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力突出者，提供“加速度傳感器”的拓展實(shí)驗(yàn)任務(wù)，要求其設(shè)計(jì)“測(cè)量電梯加速度”的實(shí)踐方案。此外，系統(tǒng)定期推送“學(xué)術(shù)前沿”欄目，介紹“超導(dǎo)磁懸浮列車”等前沿科技中的加速度應(yīng)用，拓寬學(xué)生的認(rèn)知視野。

（三）運(yùn)用智能教學(xué)平臺(tái)，開展分層分組教學(xué)

在高中物理教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生的學(xué)習(xí)根基、學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)進(jìn)度呈現(xiàn)出顯著差異。若采用“統(tǒng)一化”的教學(xué)模式，難以滿足每位學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。因此，教師應(yīng)借助智能教學(xué)平臺(tái)，實(shí)施分層分類教學(xué)策略，依據(jù)學(xué)生的具體情況，為他們提供定制化的學(xué)習(xí)內(nèi)容與指導(dǎo)，確保不同層次的學(xué)生均能在其最近發(fā)展區(qū)域內(nèi)獲得充分成長，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與潛能，提升教學(xué)效果。

具體而言，在教授“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系”這一內(nèi)容時(shí)，教師可運(yùn)用“智學(xué)網(wǎng)”智能教學(xué)平臺(tái)開展分層分類教學(xué)。課程開始前，教師通過智學(xué)網(wǎng)發(fā)布與上節(jié)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系”相關(guān)的預(yù)習(xí)檢測(cè)題，依據(jù)學(xué)生答題情況，將學(xué)生劃分為A、B、C三個(gè)層級(jí)。A層級(jí)學(xué)生基礎(chǔ)穩(wěn)固、接受能力強(qiáng)；B層級(jí)學(xué)生具備一定基礎(chǔ)，但在知識(shí)綜合運(yùn)用上存在不足；C層級(jí)學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，需加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)鞏固和學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)。課堂上，教師利用智學(xué)網(wǎng)的課件展示功能，講解勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間關(guān)系的基本公式推導(dǎo)。對(duì)于A層級(jí)學(xué)生，教師在智學(xué)網(wǎng)討論區(qū)提出拓展性問題，如“如何運(yùn)用微元法和圖像法推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式”，引導(dǎo)他們深入思考，并推送與汽車剎車、飛機(jī)降落等實(shí)際情境相關(guān)的復(fù)雜問題，讓他們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析解決。對(duì)于B層級(jí)學(xué)生，教師重點(diǎn)關(guān)注他們對(duì)基本公式的理解與應(yīng)用，通過智學(xué)網(wǎng)實(shí)時(shí)答題功能，發(fā)送中等難度的練習(xí)題，如給定初速度、加速度和時(shí)間求位移的題目，及時(shí)反饋答題情況，并針對(duì)問題進(jìn)行有針對(duì)性的講解。對(duì)于C層級(jí)學(xué)生，教師利用智學(xué)網(wǎng)視頻資源，播放關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移概念和基本公式的動(dòng)畫演示視頻，幫助他們直觀理解知識(shí)。同時(shí)，在課堂上安排簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，如讓小車在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)量不同時(shí)間內(nèi)的位移，讓C層級(jí)學(xué)生親身體驗(yàn)位移與時(shí)間的關(guān)系，加深對(duì)知識(shí)的理解。課后，教師根據(jù)各層級(jí)學(xué)生情況，在智學(xué)網(wǎng)布置分層作業(yè)。A層級(jí)學(xué)生需完成具有挑戰(zhàn)性的綜合題，如結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)分析物體在多力作用下的勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移問題；B層級(jí)學(xué)生完成鞏固性作業(yè)，如利用位移公式解決實(shí)際問題；C層級(jí)學(xué)生則主要完成基礎(chǔ)知識(shí)練習(xí)，如位移公式的簡(jiǎn)單應(yīng)用和概念理解題目。通過此分層分類教學(xué)策略，每位學(xué)生均能在其能力范圍內(nèi)獲得有效學(xué)習(xí)與提升。

（四）引入智能實(shí)驗(yàn)?zāi)M，滿足多元實(shí)踐需求

高中物理作為一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于學(xué)生理解物理概念、掌握物理定律、培育科學(xué)思維及實(shí)踐能力具有至關(guān)重要的作用。然而，在實(shí)際教學(xué)過程中，受實(shí)驗(yàn)設(shè)備、場(chǎng)地條件、時(shí)間安排等多重因素制約，諸多實(shí)驗(yàn)難以讓學(xué)生親身動(dòng)手操作。此時(shí)，智能實(shí)驗(yàn)?zāi)M技術(shù)的引入顯得尤為重要，它能打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的限制，為學(xué)生提供豐富多元的實(shí)驗(yàn)情境與操作平臺(tái)，使學(xué)生在虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中自由探索與實(shí)踐，深化對(duì)物理知識(shí)的領(lǐng)悟與應(yīng)用，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力[5]

在開展“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可引入“NB物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)”。課堂上，教師首先借助該系統(tǒng)向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)的基本裝置，包括帶滑輪的長木板、小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶等，引導(dǎo)學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)器材的使用方法及實(shí)驗(yàn)原理。隨后，教師通過系統(tǒng)模擬演示實(shí)驗(yàn)的操作流程，讓學(xué)生觀察小車在不同拉力作用下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上留下的點(diǎn)跡分布規(guī)律。接著，教師鼓勵(lì)學(xué)生利用系統(tǒng)進(jìn)行自主探索。學(xué)生可在系統(tǒng)中靈活設(shè)置小車的質(zhì)量、拉力大小、木板傾斜角度等參數(shù)，觀察小車速度隨時(shí)間的變化情況。例如，學(xué)生可保持小車質(zhì)量不變，調(diào)整拉力大小，測(cè)量不同拉力下小車在相同時(shí)間間隔內(nèi)的位移，通過計(jì)算位移差來剖析小車速度的變化規(guī)律，探究加速度與力的關(guān)系；亦可保持拉力不變，改變小車質(zhì)量，探討加速度與質(zhì)量的關(guān)系。在學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的過程中，系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄小車的位置、速度等數(shù)據(jù)，并自動(dòng)生成速度一時(shí)間圖像。學(xué)生可直觀觀察到小車速度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，如速度是否勻速增加，圖像的斜率所代表的物理意義等。此外，教師還可利用系統(tǒng)的協(xié)作探究功能，將學(xué)生分為若干小組，每組設(shè)定不同的實(shí)驗(yàn)方案，隨后對(duì)比各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論實(shí)驗(yàn)中存在的問題及誤差來源。例如，有的小組在設(shè)置木板傾斜角度時(shí)可能存在偏差，導(dǎo)致小車的運(yùn)動(dòng)情況與理論值存在一定差異。通過小組間的交流與討論，學(xué)生能夠更深入地理解實(shí)驗(yàn)原理及操作要點(diǎn)，提升實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。通過引入“NB物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)”，學(xué)生在虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中能夠充分發(fā)揮想象力與創(chuàng)造力，滿足不同層次學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的需求，提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)成效與科學(xué)素養(yǎng)。

（五）借助智能輔導(dǎo)工具，實(shí)時(shí)解決學(xué)習(xí)難題

智能輔導(dǎo)工具作為智能化學(xué)習(xí)時(shí)代的得力助手，為高中生在物理學(xué)習(xí)旅途中遭遇的難題提供了及時(shí)且高效的解決之道。在實(shí)際學(xué)習(xí)進(jìn)程中，無論是課堂學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)、課后作業(yè)的完成過程，還是自主復(fù)習(xí)的階段，學(xué)生都可能遭遇各式各樣的物理難題。智能輔導(dǎo)工具的出現(xiàn)，使學(xué)生得以隨時(shí)隨地獲取援助，迅速掃清學(xué)習(xí)中的障礙。

以“動(dòng)量守恒定律”為例，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)可能對(duì)動(dòng)量守恒的條件理解不透，難以在具體題自中準(zhǔn)確判定系統(tǒng)是否遵循動(dòng)量守恒定律。此時(shí)，作業(yè)幫、小猿搜題等智能輔導(dǎo)軟件便成了學(xué)生的得力幫手。學(xué)生只需將問題拍照上傳或鍵入文字描述，軟件即能迅速反饋詳盡的解答。解答內(nèi)容不僅涵蓋相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的梳理，幫助學(xué)生重溫動(dòng)量守恒定律的基本概念及守恒條件，還提供類似題目的解題步驟和詳細(xì)推導(dǎo)過程，引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握解題技巧。以一道典型的動(dòng)量守恒定律應(yīng)用題為例：“在光滑水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的小球A和B，A球以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的B球發(fā)生正碰，求碰撞后兩球的速度。”當(dāng)學(xué)生對(duì)此題感到困惑并求助于智能輔導(dǎo)軟件時(shí)，軟件會(huì)細(xì)致分析解題思路：首先指明系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，滿足動(dòng)量守恒定律；隨后根據(jù)動(dòng)量守恒定律的公式m1v0=m1v1+m2v2 （其中v1和v2分別為碰撞后A、B兩球的速度）建立方程；若題目中額外給出了碰撞為彈性或非彈性等條件，軟件會(huì)進(jìn)一步依據(jù)相應(yīng)的物理規(guī)律，如彈性碰撞時(shí)的動(dòng)能守恒，列出補(bǔ)充方程，并聯(lián)立求解得出兩球碰撞后的速度。同時(shí)，智能輔導(dǎo)軟件還會(huì)根據(jù)學(xué)生的問題，智能推薦動(dòng)量守恒定律的拓展知識(shí)和相關(guān)練習(xí)題。拓展知識(shí)可能涉及動(dòng)量守恒定律在微觀領(lǐng)域（如粒子碰撞）和宏觀天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用，以拓寬學(xué)生的知識(shí)視野；練習(xí)題則根據(jù)學(xué)生的解題能力和當(dāng)前學(xué)習(xí)階段，從基礎(chǔ)鞏固到能力提升，循序漸進(jìn)地提高難度，幫助學(xué)生深化對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解，并提升解題能力。整個(gè)過程中，教師可以通過智能輔導(dǎo)工具的教師端，洞察學(xué)生的問題集中點(diǎn)和常見錯(cuò)誤類型，把握學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)。針對(duì)這些問題，教師可在課堂上進(jìn)行集中講解，對(duì)學(xué)生普遍存在的疑惑進(jìn)行重點(diǎn)攻克；或是組織小組討論，讓學(xué)生在交流探討中相互啟發(fā)，共同攻克難題。借助智能輔導(dǎo)工具，學(xué)生得以即時(shí)解決學(xué)習(xí)難題，提高學(xué)習(xí)效率；教師也能更準(zhǔn)確地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施教。

結(jié)束語

綜上所述，在智能化時(shí)代背景下，高中物理個(gè)性化學(xué)習(xí)策略的創(chuàng)新實(shí)踐顯現(xiàn)出其重要性。有效運(yùn)用智能化技術(shù)，諸如運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析學(xué)情、依托智能工具推送個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，可精準(zhǔn)對(duì)接學(xué)生多元化的學(xué)習(xí)訴求。這些創(chuàng)新舉措不但促進(jìn)了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的領(lǐng)悟與掌握，還促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。從教學(xué)實(shí)踐成效觀之，個(gè)性化學(xué)習(xí)策略在激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)業(yè)成績方面展現(xiàn)了積極效應(yīng)。在后續(xù)教育教學(xué)中，教師應(yīng)不斷深化個(gè)性化學(xué)習(xí)策略的探究與應(yīng)用，持續(xù)優(yōu)化教學(xué)流程，為學(xué)生的全面發(fā)展與成長奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]翟晗，高曉楠，王旭.人工智能技術(shù)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用[].中國教育技術(shù)裝備，2024（19）：21-23.

[2]姚佳運(yùn).新一代AI在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用[D].哈爾濱：哈爾濱師范大學(xué)，2023.

[3]任夢(mèng).人工智能在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用[D].哈爾濱：哈爾濱師范大學(xué)，2022

[4]張婷.基于智慧教學(xué)平臺(tái)的高中物理精準(zhǔn)教學(xué)研究[D].福州：福建師范大學(xué)，2022

[5]馬淑娟.智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下高中物理差異教學(xué)實(shí)踐研究[D].廣州：廣東技術(shù)師范大學(xué)，2020.

本文系泰州市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題2024年度課題“基于人工智能下的個(gè)性化物理學(xué)習(xí)模式的探究”（課題編號(hào)：TZSJYKXGH/rgzn/2024168）的研究成果。