初中物理智能学习系统的设计研究

刘永刚

（甘肃省渭源县田家河中学，甘肃 渭源）

智能学习系统是非常重要的教育教学工具，因为这一工具不仅使用便捷，在投入与产出上也尤为明显，有利于引入更多的教学资源，提高课堂成效，是当前阶段易于实践应用的一类载体工具。然而，如何通过对智能学习系统知识模块的设计，配合以学生为中心的教育理念，减少对学生知识及能力发展的限制，是当今阶段初中物理教师进行教育实践面临的最大问题和挑战。为此，初中物理教师应该明确知识模块设计的流程，正确看待系统设计赋能课堂这一教育理念。

为保障智能学习系统设计的合理性及科学性，初中物理教师需要识别不同学生的能力，把握不同知识检测模块的难度，制订教育教学计划，依靠针对性指导减少初中生在学习发展中可能会产生的学习焦虑问题。而解决学生的学习焦虑问题，能够帮助学生更好地融入课堂，逐步形成学习自驱力。其中，依靠智能学习系统减轻学生的学业负担只是其中一个方面的优势，在另一方面，这一系统工具还可以减少学生对教师的依赖，使学生基于知识检测模块中的问题，进行自主研究与合作探讨。

一、初中物理教学要求

（一）意识引导要求

由于初中生的能力有差异，有的学生擅长逻辑分析，喜欢对不同的物理现象进行研究；有的学生观察力很强，能够基于物理实验掌握相关的定理知识，这是物理教师进行意识引导时需要考虑的问题，所以要顺应学生的成长规律以及不同章节的教育教学要求，转变教学方法，提高学生的学习自主性和实践思维能力。从物理教学的角度来说，初中物理教师应根据学生的反馈，以及对学生不同阶段学习状态的调查，考虑到不同引导方法的长期价值以及对初中生的持续影响，使学生对教师提出的问题进行积极思考，真正了解到物理知识的使用方法，以改善学生学习主动性不高的情况。由此可见，教育教学工作不应只看短期收益，应该通过学生的反馈，从持续性培养的层面出发，提高学生的学习自驱力。

（二）教学实践层面的要求

教师在进行教育教学工作时，需要具有长远的教育教学观念，去探讨不同教学实践方法的科学性和易行性，找到有价值、有效果的教学方式，用于对学生的思维、学习状态进行引导，这是对实际教学方法要求的体现。除此之外，教师还应看到学生内在的能力，以便通过引入媒体技术、智能学习系统减少重难点章节内容对学生学习状态的影响，避免学生在学习中产生过强的挫折感，从教育心理学层面出发，使学生在知识学习过程中敢于试错，拥有自我反思、纠错的能力等。由此可见，教学实践的可用方法多，更利于强化学生的基础能力，那么学生就可从知识学习过程中形成抗挫折能力。

（三）资源的合理运用

初中物理教师应注意保护学生的学习成就感和积极性，这是提高教学效率最重要的因素。这就需要物理教师通过丰富教学资源的方法，如利用物理实验视频、名校知识讲解培养学生好学的精神以及与其他同学合作交流解决物理问题的能力等，这可能是被大多数教师忽略的一个问题。由此可见，为提高智能学习系统设计的效果，教师需要明确资源合理运用的要求，汇集更多的教育教学资源，以保障学生的学习效果。另外，从学生层面进行分析，初中生的注意力更容易被可视化的内容所吸引，这也是为学生提供物理实验视频的重要原因。从宏观层面看待物理教育教学问题。当前阶段的学生现处于一个快速变化的时代，充满了挑战，需要物理教师从教学层面出发，通过提供更多教育教学资源帮助初中生得到内在成长。

二、初中物理智能学习系统的设计

（一）知识检测模块设计

技术的发展导致物理教学的方式和发展也产生了变化，如何在技术变革中通过智能学习系统的设计解决当前学生所面临的学业问题，并结合技术赋能提高物理教学工作的成效，是当前物理教师应重视的。这是因为技术的发展带来的影响不仅体现在教育教学模式上，还体现在实际教学方法和教学质量方面。所以，初中物理教师应通过对知识检测模块的设计，如在有关“声音传播条件”的教学中，为学生提供具体的学习方向，通过这种方式加强物理教学的领域性，使学生在学会相关定理、概念的同时，能够形成更强的能力。由此可见，初中物理智能学习系统的设计与实践应用，从思维调动、兴趣提升的角度看，存在绝对的优势和明显的应用价值。

例如，“声音”教学后，教师可根据不同情况下学生对所学知识的接受和理解程度，设计相关的知识检测模块，并强化学生对声音传播及计算方式的理解。对于初中阶段的学生来说，跟随教师的引导以及对知识检测模块的设计，不断学习到新知识、新概念，不断进行逻辑思考，能解决物理问题以及进行相关的实践锻炼。除此之外，对智能学习系统的设计研究，是因为在初中生平时的学业生活中，能对学生进行能力培养的机会较少，也无法令学生在学习过程中拥有发挥其他能力的平台。智能学习系统就像一类数据库，在学习过程中，学生能非常清晰地看到不同章节的重难点内容，强化自主学习意识。

（二）知识追踪模块的设计

实际上，合理应用智能学习系统，能够基于当前学生面临的学习问题，设计出对学生学习状态的追踪模块，有利于在教育教学过程中发现学生的问题，评定学生不同阶段的学习状况，从而优化教学，提高教学成效。同时，知识追踪模块的设计标准，大多基于学生的反馈，以及学生对新知识、新概念的理解情况进行，教师可以通过这种模块设计呈现不同的知识，解决学生对新知识理解不具体的问题。也只有这样，才能引导学生进入积极的思维状态，并在教师指导之后，拥有良好的自学能力，帮助学生的思维及能力得到快速提高，使学生拥有更多的机会进行学习和实践，从而提高学习自驱力。这两项能力是当前阶段学生需要具备的，也是学生进行自学和持续提升的基本条件，更是学生面向未来学习与生活的重要能力。

例如，学习“电路”知识后，教师可根据学生的学习反馈进行知识追踪模块的设计，以便解决学生诸如区分电路性质、串联和并联电路的特点等问题。从长期来看，这种教学方法是一个教育闭环，能够通过学生的反馈，在下一阶段的课程传授中，针对并联、串联电路进行讲解和演示，这将提升学生的学习质量，也能帮助学生构建相应的知识框架。除此之外，为了使这种教育教学方式具有立竿见影的效果，解决初中生当下的学习问题，缓解学生的焦虑感和挫折感，教师还需要结合多媒体技术，通过可视化演示、展示的方式，避免学生出现对物理概念和物理现象产生不理解的问题，可以在此过程中培养学生的逻辑思维能力以及理解能力。由此可见，知识追踪模块的设计，是对学生反馈问题的总结，也是通过媒体技术强化学生理解的一种方式，合理地运用这一实践方法，有利于提高教育教学质量。

（三）思维培养模块的设计

进行智能学习系统设计，应强调对学生思维的影响，因为，越想要学生发展得好，就越需要重视思维灵敏度以及逻辑分析能力的培养，这是脱离初中生分数之外的能力，而正是这些能力，能给学生带来更多正向影响，能助力学生的成长，也可以帮助学生对所学知识进行更好的规划。为此，教师可将智能学习系统的设计划分为以下两个步骤：（1）通过问题引导，强化学生的思维敏感度。这是因为教师的问题引导能够帮助学生认识学习中的问题，为学生思维能力的提升提供支持。（2）与学生进行更多的交流与互动，保护学生的学习积极性，使学生能够明确方向，并且主动进行逻辑上的思考和分析。上述两个方面，是物理智能学习系统设计中不可或缺的内容。

例如，“声音传播速度”的教学中，教师首先应提出与声音传播速度存在直接关系的话题，基于话题和情境对学生进行引导：声音在空气中的传播速度是多少？这种提问方式可以引导学生回答，也可以根据学生答案找出其学习上的局限性，以便达到调动学生思维的目的。与此同时，根据问题总结学习中的重难点知识，是当前阶段初中生必备的能力，能够帮助学生在学习生活中找到适合自己的学习与发展路径。

三、结语

对不同教学模块进行合理及科学的设计，从教学实践中找准不同学生面临的学业问题，并根据不同单元内容的难易程度制订相应的教育教学方法，配合教师的针对性指导，有利于缓解学生的学习焦虑，解决学生的思维灵敏度不足等问题。除此之外，对思维培养模块进行设计，能够更好地使学生融入课堂，逐步提高学生的学习主动性。除此之外，这一系统工具的应用，还可以极大地提高学生的学习自驱力，使之能根据教师提出的问题进行自主研究与合作交流。