当人工智能从前沿科技走进日常教学,一场以培养学生创新能力为核心的教学变革正在悄然发生。这一新生态旨在突破传统物理教学的局限,通过AI赋能,构建更生动、更精准的学习体验。
一、精准画像,实现个性化学习路径
传统课堂难以兼顾个体差异。AI自适应学习系统通过分析学生的答题轨迹和操作数据,构建动态“认知地图”,实现精准学情诊断。系统可为困惑于“楞次定律”的学生推送具象化动画,为学有余力者开启“量子隧穿”探究。教学从“齐步走”变为“按需学”,让创新思维在适宜土壤中萌发。
二、虚实融合,打造无边界实验室
AI与VR/AR技术结合,打造了突破时空限制的实验室。学生可“进入”托里拆利管内部追踪大气压强,或将太阳系“搬”到课桌上理解开普勒定律。在仿真环境中,能安全进行核裂变、粒子对撞等高成本实验,将抽象概念化为可感知的体验,极大激发探究欲。
三、数据驱动,赋能科学探究实践
AI的数据分析能力将学生从繁琐计算中解放出来。在研究单摆规律时,AI传感器可自动采集处理数据,让学生专注于物理本质的思考。他们甚至可以分析宇宙信号或引力波数据,像科学家一样从事探究实践,培养核心素养。
四、人机协同,重塑师生角色
在新生态中,AI承担知识传递、作业批改等重复性工作,教师则回归更具创造性的角色:学习情境设计师、科学思维引导者。当学生沉迷AI模拟时,教师引导追问原理;当AI给出完美结论时,教师启发审视局限,实现效能与温度的统一。
技术赋能需以明晰边界为前提。切勿让模拟替代亲手操作,实证精神是物理学的根基;要防范数据隐私风险,保障教育公平;所有技术应用都应服务于培养具有批判思维、社会责任感和创新能力的未来公民。
人工智能教学新生态的核心是“以学生创新能力发展为中心”。唯有以人文智慧为舵,AI技术为帆,我们才能驶向培养创新人才的星辰大海。
作者简介
董振邦,云南省物理特级教师,昆明理工大学附属高级中学正高三级教师,云南省教学名师,省、市级名师工作室主持人。获云南省教学成果特等奖和国家专利4项,两篇论文被人大复印报刊资料《中学物理教与学》全文转载。
青力点评
著名特级教师董振邦的文章结构清晰,从精准画像、虚实融合、数据驱动到人机协同,层层递进展现AI赋能物理教学的新生态。案例具体生动,体现了技术与教育的深度融合。语言流畅,但部分表述略显重复。建议在“边界与风险”部分加入更具体的应对策略,使论证更具操作性,是一篇兼具理论性与实践性的优质教育论文。
整编:阿鹰
责编:华新
