近年來(lái)，人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用備受關(guān)注，引領(lǐng)教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的全面變革，對(duì)教與學(xué)均起到了一定的促進(jìn)作用。在教學(xué)中，將人工智能與初中物理教學(xué)深度融合，利用人工智能對(duì)學(xué)生的興趣愛(ài)好、物理知識(shí)儲(chǔ)備、學(xué)習(xí)能力、發(fā)展需求進(jìn)行分析，為學(xué)生提供合適的學(xué)習(xí)資源，及時(shí)為學(xué)生解疑釋惑，夯實(shí)學(xué)生的物理基礎(chǔ)；并為學(xué)生提供物理仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力，促使學(xué)生的物理知識(shí)技能協(xié)同發(fā)展。因此，有必要加強(qiáng)對(duì)人工智能與初中物理教學(xué)深度融合的相關(guān)研究，最大程度地調(diào)動(dòng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生全面化、個(gè)性化發(fā)展。一、人工智能與初中物理教學(xué)深度融合的重要意義人工智能是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿照人類(lèi)的思維進(jìn)行學(xué)習(xí)、推理、計(jì)算等活動(dòng)的先進(jìn)技術(shù)，現(xiàn)已在多個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，為人類(lèi)生產(chǎn)生活帶來(lái)了巨大便利。人工智能與初中物理教學(xué)深度融合是信息化時(shí)代教育改革的重要趨勢(shì)，具有以下幾點(diǎn)重要意義。首先，人工智能可根據(jù)初中學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)分析其興趣愛(ài)好、物理知識(shí)掌握程度及學(xué)習(xí)習(xí)慣，為學(xué)生提供合適的物理學(xué)科學(xué)習(xí)資源和具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)，解答學(xué)生的疑惑，為學(xué)生改正不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣提出建議，滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)和發(fā)展需求。其次，人工智能創(chuàng)建生動(dòng)有趣的虛擬場(chǎng)景，增加學(xué)生沉浸式、互動(dòng)式體驗(yàn)，有助于激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，使之深人理解物理知識(shí)內(nèi)涵，增加學(xué)生物理學(xué)習(xí)的獲得感和成就感。再次，應(yīng)用人工智能創(chuàng)建物理仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生可以隨時(shí)隨地在線(xiàn)實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)操作，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)采集學(xué)生的操作數(shù)據(jù)，標(biāo)注學(xué)生的錯(cuò)誤行為，給出正確的做法，有助于強(qiáng)化學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。最后，依托人工智能自動(dòng)生成教學(xué)課件和教學(xué)方案，還能對(duì)學(xué)生進(jìn)行智能化輔導(dǎo)，有助于減輕教師的工作負(fù)擔(dān)，使教師根據(jù)教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果實(shí)施初中物理教學(xué)改革，全面提高初中物理教學(xué)效能。二、人工智能與初中物理教學(xué)深度融合的實(shí)踐策略（一）為學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)提供智能定制服務(wù)由于初中學(xué)生有著明顯的個(gè)體差異性，以往初中物理教學(xué)采用統(tǒng)一教學(xué)方式，以中等層次學(xué)生為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)物理學(xué)科教學(xué)方案，難以滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。這導(dǎo)致學(xué)優(yōu)生感到物理學(xué)習(xí)毫無(wú)挑戰(zhàn)性，學(xué)困生跟不上教學(xué)進(jìn)度，學(xué)習(xí)壓力倍增，抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情。在信息化時(shí)代下，應(yīng)用人工智能推動(dòng)初中物理教學(xué)改革，為學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)提供智能定制服務(wù)，符合因材施教理念，提高了學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，教師可將物理學(xué)習(xí)資源上傳到人工智能教學(xué)系統(tǒng)，讓學(xué)生在線(xiàn)自主預(yù)習(xí)，學(xué)生可以在對(duì)話(huà)框中輸入自已遇到的問(wèn)題，系統(tǒng)會(huì)給出精準(zhǔn)回答，還會(huì)評(píng)估學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，實(shí)時(shí)反饋給教師。課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，教師根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)效果優(yōu)化設(shè)計(jì)教學(xué)方案，人工智能教學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每個(gè)學(xué)生回答問(wèn)題的次數(shù)和正確率，生成學(xué)生課堂參與評(píng)估報(bào)告，作為初中物理教學(xué)改革依據(jù)。課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生在人工智能教學(xué)系統(tǒng)中完成習(xí)題訓(xùn)練和自主測(cè)驗(yàn)，系統(tǒng)自動(dòng)批改學(xué)生的作業(yè)，評(píng)估學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，向?qū)W生推薦學(xué)習(xí)資源，幫助學(xué)生及時(shí)查缺補(bǔ)漏，以此落實(shí)教學(xué)評(píng)一體化。例如，在蘇科版初中物理八年級(jí)上冊(cè)“光的直線(xiàn)傳播\"教學(xué)中，教師可以運(yùn)用人工智能教學(xué)系統(tǒng)提供關(guān)于光在不同介質(zhì)中傳播、小孔成像、日食和月食等視頻和圖片，鼓勵(lì)學(xué)生使用系統(tǒng)功能獲得智能輔導(dǎo)，全程監(jiān)控學(xué)生的物理學(xué)習(xí)狀況，有針對(duì)性地改進(jìn)課堂教學(xué)方案和教學(xué)策略，彰顯學(xué)生在初中物理教學(xué)中的主體地位，提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)成效。（二）開(kāi)啟學(xué)生與人工智能的深度互動(dòng)課堂互動(dòng)是激發(fā)學(xué)生思維活躍性、引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)物理知識(shí)的重要途徑，依托人工智能開(kāi)啟與學(xué)生的對(duì)話(huà)，提高學(xué)生的課堂參與度，促使學(xué)生在一對(duì)一交流過(guò)程中解決疑惑，對(duì)物理知識(shí)和物理現(xiàn)象進(jìn)行深層次探索，增強(qiáng)初中物理教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的關(guān)聯(lián)性，為學(xué)生自主高效學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。人工智能教學(xué)系統(tǒng)可以創(chuàng)建對(duì)話(huà)場(chǎng)景，與學(xué)生進(jìn)行深度互動(dòng)，根據(jù)學(xué)生的提問(wèn)輸出精準(zhǔn)、全面的答案，學(xué)生即可深入理解和牢固掌握物理知識(shí)，將物理知識(shí)內(nèi)化，形成結(jié)構(gòu)化的物理知識(shí)體系。例如，在蘇科版初中物理八年級(jí)下冊(cè)“牛頓第一定律\"教學(xué)中，賦予人工智能亞里士多德的角色，學(xué)生與其展開(kāi)辯論，針對(duì)“力是否是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因？\"“一旦失去外力作用，你認(rèn)為物體為什么會(huì)逐漸減速并最終停止？\"等問(wèn)題，人工智能會(huì)給出相應(yīng)的回答。學(xué)生根據(jù)這些答案進(jìn)一步追問(wèn)，在此過(guò)程中不斷深入思考運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系、阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響及慣性現(xiàn)象，有效鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力和批判性思維能力，深化了學(xué)生對(duì)牛頓第一定律的理解。為了增加初中物理教學(xué)的趣味性，教師可以借助人工智能設(shè)計(jì)物理游戲，學(xué)生則利用所學(xué)物理知識(shí)進(jìn)行闖關(guān)，借此檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握和應(yīng)用，提高學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)和能力。如在蘇科版初中物理九年級(jí)上冊(cè)“歐姆定律\"教學(xué)過(guò)后，讓人工智能設(shè)計(jì)一款關(guān)于歐姆定律的闖關(guān)游戲，需要學(xué)生運(yùn)用V=1R這一公式解決問(wèn)題。學(xué)生的角色是電工學(xué)徒，走在電路迷宮中，隨身攜帶測(cè)量電流、電壓的工具，需要利用歐姆定律計(jì)算電路中電壓、電流或電阻的數(shù)值，得到正確結(jié)果，解開(kāi)每一個(gè)關(guān)卡的謎題，才能開(kāi)啟通往下一關(guān)卡的大門(mén)，最終目標(biāo)是找到黃金電阻。這類(lèi)物理游戲契合了初中學(xué)生的興趣點(diǎn)，吸引學(xué)生主動(dòng)參與游戲，利用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生與人工智能之間的互動(dòng)，對(duì)于打造物理高效課堂效果顯著。（三）利用人工智能拓寬學(xué)生的知識(shí)視野在初中教育體系中，學(xué)科之間存在壁壘，學(xué)生的知識(shí)面較為窄，對(duì)學(xué)科的關(guān)聯(lián)性缺乏足夠認(rèn)識(shí)，嚴(yán)重影響學(xué)生對(duì)各學(xué)科知識(shí)的理解和應(yīng)用。通過(guò)將人工智能應(yīng)用到初中物理教學(xué)中，打破學(xué)科界限，組織跨學(xué)科融合教學(xué)活動(dòng)，展現(xiàn)物理、語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、地理等學(xué)科的密切聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用不同學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，鍛煉學(xué)生知識(shí)遷移能力、跨學(xué)科思維和解決問(wèn)題能力，助力學(xué)生全面發(fā)展。例如，在蘇科版初中物理九年級(jí)下冊(cè)“能源與可持續(xù)發(fā)展\"的教學(xué)中，教師可以利用人工智能設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題實(shí)踐活動(dòng)，開(kāi)展一系列的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，包括：（1）燃燒煤炭，讓學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考化石燃料燃燒產(chǎn)生的物質(zhì)，討論二氧化碳對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的影響以及應(yīng)對(duì)措施；（2）制作簡(jiǎn)易太陽(yáng)能電池模型，將收集的太陽(yáng)能進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用，增加學(xué)生對(duì)可再生能源的了解，認(rèn)識(shí)到太陽(yáng)能在多個(gè)領(lǐng)域中的具體應(yīng)用；（3）設(shè)計(jì)小型風(fēng)力發(fā)電裝置，為小燈泡提供電能，引入全球能源分布情況，討論新能源開(kāi)發(fā)技術(shù)。這些跨學(xué)科主題活動(dòng)的開(kāi)展有助于促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)和思考，結(jié)合自身知識(shí)儲(chǔ)備和生活經(jīng)驗(yàn)提出解決問(wèn)題的可行方案，有效培育了學(xué)生綜合實(shí)踐能力。（四）利用人工智能進(jìn)行智能評(píng)價(jià)物理學(xué)習(xí)是一個(gè)不斷反思和提高的過(guò)程，學(xué)生只有準(zhǔn)確了解自己的優(yōu)勢(shì)和不足，在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中注重發(fā)揚(yáng)自身優(yōu)勢(shì)，不斷改進(jìn)自身不足，才能獲得進(jìn)步和提升。在以往教學(xué)中，教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)通常以考試成績(jī)?yōu)橹饕獦?biāo)準(zhǔn)，這種評(píng)價(jià)方式難免有所偏頗。通過(guò)實(shí)施人工智能與初中物理教學(xué)的深度融合，借助人工智能教學(xué)系統(tǒng)的智能評(píng)價(jià)功能，可以得到客觀全面的評(píng)價(jià)結(jié)果，包括學(xué)生的預(yù)習(xí)質(zhì)量、課堂參與度、學(xué)習(xí)成效、學(xué)習(xí)態(tài)度等，評(píng)價(jià)將融入初中物理教學(xué)的整個(gè)流程，實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)一致性。人工智能教學(xué)系統(tǒng)會(huì)將評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)反饋給教師和學(xué)生，為初中物理教學(xué)改革和學(xué)生物理知識(shí)體系構(gòu)建提供了有力支持。例如，在蘇科版初中物理八年級(jí)上冊(cè)“光的折射”教學(xué)中，教師向?qū)W生提問(wèn)：“為什么光線(xiàn)在不同介質(zhì)中會(huì)發(fā)生折射？\"學(xué)生在人工智能教學(xué)系統(tǒng)中進(jìn)行回答，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)學(xué)生的回答分析學(xué)生的思維方式，從學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、知識(shí)、能力等角度進(jìn)行多元化評(píng)價(jià)，將評(píng)價(jià)結(jié)果反饋給教師和學(xué)生，引領(lǐng)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)。同時(shí)系統(tǒng)向?qū)W生推薦有關(guān)光的折射的學(xué)習(xí)資源，運(yùn)用學(xué)生更易理解的語(yǔ)言與學(xué)生進(jìn)行智能對(duì)話(huà)，鞏固學(xué)生的物理知識(shí)，促使學(xué)生不斷完善知識(shí)體系。基于人工智能教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)展初中物理教學(xué)，創(chuàng)新了教學(xué)評(píng)價(jià)模式，促進(jìn)學(xué)生不斷朝著最近發(fā)展區(qū)邁進(jìn)。（五）在物理仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)踐操作物理仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是應(yīng)用人工智能構(gòu)建的虛擬平臺(tái)，在該平臺(tái)上學(xué)生可以開(kāi)展各類(lèi)物理實(shí)驗(yàn)，深化對(duì)實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)原理和相關(guān)物理知識(shí)的理解，有效鍛煉學(xué)生的實(shí)操能力。而且平臺(tái)會(huì)根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題提出解決方案，指出學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的錯(cuò)誤之處，幫助學(xué)生改正不良操作習(xí)慣。除此之外，受到實(shí)驗(yàn)條件和安全性等方面的制約，有些物理實(shí)驗(yàn)無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。而物理仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以打破這一局限，使學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的好奇心和探索欲得到充分滿(mǎn)足，為學(xué)生自主深入探究物理創(chuàng)造了優(yōu)質(zhì)環(huán)境，為初中物理教學(xué)創(chuàng)新注入了無(wú)限動(dòng)力。例如，學(xué)生進(jìn)行光的折射實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量不同介質(zhì)下光線(xiàn)的偏折角度。在物理仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上操作，平臺(tái)會(huì)全程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，通過(guò)智能算法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的合理性，并即時(shí)提供反饋。倘若學(xué)生的測(cè)量數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，平臺(tái)會(huì)迅速識(shí)別出并提示學(xué)生檢查實(shí)驗(yàn)裝置，引導(dǎo)其分析為什么會(huì)產(chǎn)生誤差，并提出多種改進(jìn)建議，從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的態(tài)度，促進(jìn)學(xué)生