浅谈“人工智能+大数据”在初中物理教学中的应用方法

张广丽

【摘    要】在现代科技进步的趋势下，“人工智能+大数据”能够为初中物理教育事业发展增添动力，扎实推进教学信息化的进程。而国家发布的各类前瞻性规划文件，也为初中物理教师指明了教育方向，教师需要利用“人工智能+大数据”来优化教学，不断培养初中阶段学生对新兴科技的兴趣，助力其未来在相关领域深耕，并获得举世瞩目的佳绩。本文从四个方面论述了“人工智能+大数据”在初中物理教学中的应用策略。

【关键词】人工智能  大数据  初中物理  教学策略

中图分类号：G4      文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2021.11.031

“人工智能+大數据”能够作为新兴科技来推动社会发展，进而促进国家的综合实力提升。为了培养高素质的国家建设“后备军”，初中物理教师应该在教学中合理地应用“人工智能+大数据”，激发学生的学习积极性和探究兴趣，发掘其对相关领域探索的潜能，使其发挥主观能动性，并在教师的引领下不断开拓创新，成长为新时代社会发展所需要的高素质人才。

一、立足教学科普人工智能

融合人工智能与日常物理教学，可以进一步培养学生的学习兴趣，使其能够站在不同的角度认识物理，准确理解自然界中的抽象物理现象，利用所学知识来解释复杂的物理规律，从而形成良好的感知能力。为此，教师需要立足教学来科普人工智能，将抽象复杂的内容进行直观的呈现，使学生在了解不同素材的同时转换自我认知模式，从理性角度理解不同物理现象。比如，可以在授课过程中播放我国自主研发的“天问一号”火星探测器从火星表面传输回来的影像片段，激发学生的学习兴趣和爱国情怀。教师抓住时机来科普其中的全息投影、硬件设备、电力、数据传输等内容，使学生将对先进科技的感性崇拜转换为理性认识，明白不同的操作系统能够应用于教育、军工、航天、工业等多种领域，从而结合自我认知来讨论其中涉及的物理知识，不仅能够加深学习的印象，还可以深度理解人工智能在实际生活中的各种应用[1]。

二、大数据夯实薄弱知识点

大数据在教育领域的应用，不仅可以精准地分析教学中亟待改进之处，而且能够准确地识别出学生在学习中的薄弱环节，甚至还能作为先进的科学技术来激发学生的探究热情，使其发挥主观能动性来学习物理知识，切实提升课堂质量。初中物理教师要合理利用大数据来夯实学生的薄弱知识点，适时为学生提供各类丰富的学习资源，拓展教学路径，激发学生个性化学习的热情，进而促进其综合素质能力全面发展。比如，利用大数据技术来分析学生对望远镜、成像、聚光、电磁、信号等知识的理解程度，从而开展有针对性的教育，夯实薄弱知识点。再介绍“中国天眼”的研发历程，使学生能够明白“中国天眼”射电望远镜是人类迄今为止最强大的天文设备，利用大数据技术可以将探测得到的众多数据进行整合、存储，提供海量的天文信息。讲解“中国天眼”中的光学望远镜原理、电磁波信号收集、射电信号接收、可视图像集成等物理知识，切实增强学生对薄弱知识点的理解[2]。

三、延伸课堂拓宽物理视域

物理视域是决定学生学习高度的一个重要因素，为了进一步激发学生学习的积极性，培养其对先进科技的探究热情，教师要适当延伸课堂，拓宽学生的物理视域，使其能够在理解高端科技的同时明白其中涉及的物理原理，从而树立起近景目标，逐步实现自己的远大理想，助力中国科技事业迈入新阶段。比如，教师可以介绍时下热门的智能运动手环，展示可触碰式大数据交互体验系统，讲解其中涉及的光学、运动学以及相对论知识，使学生明白运动提醒、心率监测、睡眠记录等功能的物理原理。再鼓励学生阐述生活中其他可穿戴式智能设备，由教师为其阐述其中涉及的物理知识，从而引申出大型强子对撞机相关研究，讲解人工智能对新物理诞生的推动作用，有效拓宽学生的物理视域，使学生明白复杂的大型强子对撞机在研发阶段通过物理模型实现了较大的突破，为世界科技领域做出了重大贡献，使学生树立起崇高志向，立志为国家科技事业学习、奋斗[3]。

四、巧用大数据做智能实验

学生在实验中能够直观地感受物理，进而加深学习印象。因此，初中教师要巧用大数据来引导学生做智能实验，凭借创新的实验教学模式激发学生的动手兴趣，切实提升其综合实践能力，加深其对人工智能的理解，从而理解大数据技术的应用理念。讲解人耳无法听辨的不同声音，将超声波收发模块连接到智能终端设备上，让学生在电子屏幕上进行操作，完成超声波检测实验。根据电子屏幕上的波段提示来分辨超声波的特征，加深对超声波的理解，明白智能设备中的大数据技术原理。再出示智能体脂称，引导学生将脚底接触在体脂称的不同传感器上进行测试，通过智能软件中的信息来了解自己的身体成分，明白大数据原理在人工智能设备中的应用，进而在实验中获得良好的情感体验。再普及超声波碎结石、亚健康检测、心率测验等相关技术在医学中的应用，让学生结合所做的实验体会人工智能的趣味性和实用性，切实提高物理学习的质量和效率。

五、结束语

物理教师需要把握初中阶段学生之间发展的差异性和不平衡性，辩证看待不同阶段学生的认知能力，采取合理的方式来讲解物理知识。要灵活运用“人工智能+大数据”，立足于教学科普，为学生夯实薄弱知识点，合理地延伸课堂来拓宽学生的物理视域，引导学生在做实验的过程中转变思路，提升综合实践能力水平，掌握物理学习的技巧，从而不断提高学习质量和学习效率。

参考文献

[1]张跃林.谈多媒体技术在初中物理教学中的有效应用[J].计算机产品与流通，2018（12）：206.

[2]郭秀虎.信息技术在初中物理教学中的应用[J].西部素质教育，2020，6（03）：125，127.

[3]赵军.初中物理精准教学课堂的构建及实践[J].科技资讯，2020，18（10）：122，124.