初中物理智能學習系統的設計研究

劉永剛

智能學習系統是非常重要的教育教學工具，因為這一工具不僅使用便捷，在投入與產出上也尤為明顯，有利于引入更多的教學資源，提高課堂成效，是當前階段易于實踐應用的一類載體工具。然而，如何通過對智能學習系統知識模塊的設計，配合以學生為中心的教育理念，減少對學生知識及能力發展的限制，是當今階段初中物理教師進行教育實踐面臨的最大問題和挑戰。為此，初中物理教師應該明確知識模塊設計的流程，正確看待系統設計賦能課堂這一教育理念。

為保障智能學習系統設計的合理性及科學性，初中物理教師需要識別不同學生的能力，把握不同知識檢測模塊的難度，制訂教育教學計劃，依靠針對性指導減少初中生在學習發展中可能會產生的學習焦慮問題。而解決學生的學習焦慮問題，能夠幫助學生更好地融入課堂，逐步形成學習自驅力。其中，依靠智能學習系統減輕學生的學業負擔只是其中一個方面的優勢，在另一方面，這一系統工具還可以減少學生對教師的依賴，使學生基于知識檢測模塊中的問題，進行自主研究與合作探討。

一、初中物理教學要求

（一）意識引導要求

由于初中生的能力有差異，有的學生擅長邏輯分析，喜歡對不同的物理現象進行研究;有的學生觀察力很強，能夠基于物理實驗掌握相關的定理知識，這是物理教師進行意識引導時需要考慮的問題，所以要順應學生的成長規律以及不同章節的教育教學要求，轉變教學方法，提高學生的學習自主性和實踐思維能力。從物理教學的角度來說，初中物理教師應根據學生的反饋，以及對學生不同階段學習狀態的調查，考慮到不同引導方法的長期價值以及對初中生的持續影響，使學生對教師提出的問題進行積極思考，真正了解到物理知識的使用方法，以改善學生學習主動性不高的情況。由此可見，教育教學工作不應只看短期收益，應該通過學生的反饋，從持續性培養的層面出發，提高學生的學習自驅力。

（二）教學實踐層面的要求

教師在進行教育教學工作時，需要具有長遠的教育教學觀念，去探討不同教學實踐方法的科學性和易行性，找到有價值、有效果的教學方式，用于對學生的思維、學習狀態進行引導，這是對實際教學方法要求的體現。除此之外，教師還應看到學生內在的能力，以便通過引入媒體技術、智能學習系統減少重難點章節內容對學生學習狀態的影響，避免學生在學習中產生過強的挫折感，從教育心理學層面出發，使學生在知識學習過程中敢于試錯，擁有自我反思、糾錯的能力等。由此可見，教學實踐的可用方法多，更利于強化學生的基礎能力，那么學生就可從知識學習過程中形成抗挫折能力。

（三）資源的合理運用

初中物理教師應注意保護學生的學習成就感和積極性，這是提高教學效率最重要的因素。這就需要物理教師通過豐富教學資源的方法，如利用物理實驗視頻、名校知識講解培養學生好學的精神以及與其他同學合作交流解決物理問題的能力等，這可能是被大多數教師忽略的一個問題。由此可見，為提高智能學習系統設計的效果，教師需要明確資源合理運用的要求，匯集更多的教育教學資源，以保障學生的學習效果。另外，從學生層面進行分析，初中生的注意力更容易被可視化的內容所吸引，這也是為學生提供物理實驗視頻的重要原因。從宏觀層面看待物理教育教學問題。當前階段的學生現處于一個快速變化的時代，充滿了挑戰，需要物理教師從教學層面出發，通過提供更多教育教學資源幫助初中生得到內在成長。

二、初中物理智能學習系統的設計

（一）知識檢測模塊設計

技術的發展導致物理教學的方式和發展也產生了變化，如何在技術變革中通過智能學習系統的設計解決當前學生所面臨的學業問題，并結合技術賦能提高物理教學工作的成效，是當前物理教師應重視的。這是因為技術的發展帶來的影響不僅體現在教育教學模式上，還體現在實際教學方法和教學質量方面。所以，初中物理教師應通過對知識檢測模塊的設計，如在有關“聲音傳播條件”的教學中，為學生提供具體的學習方向，通過這種方式加強物理教學的領域性，使學生在學會相關定理、概念的同時，能夠形成更強的能力。由此可見，初中物理智能學習系統的設計與實踐應用，從思維調動、興趣提升的角度看，存在絕對的優勢和明顯的應用價值。

例如，“聲音”教學后，教師可根據不同情況下學生對所學知識的接受和理解程度，設計相關的知識檢測模塊，并強化學生對聲音傳播及計算方式的理解。對于初中階段的學生來說，跟隨教師的引導以及對知識檢測模塊的設計，不斷學習到新知識、新概念，不斷進行邏輯思考，能解決物理問題以及進行相關的實踐鍛煉。除此之外，對智能學習系統的設計研究，是因為在初中生平時的學業生活中，能對學生進行能力培養的機會較少，也無法令學生在學習過程中擁有發揮其他能力的平臺。智能學習系統就像一類數據庫，在學習過程中，學生能非常清晰地看到不同章節的重難點內容，強化自主學習意識。

（二）知識追蹤模塊的設計

實際上，合理應用智能學習系統，能夠基于當前學生面臨的學習問題，設計出對學生學習狀態的追蹤模塊，有利于在教育教學過程中發現學生的問題，評定學生不同階段的學習狀況，從而優化教學，提高教學成效。同時，知識追蹤模塊的設計標準，大多基于學生的反饋，以及學生對新知識、新概念的理解情況進行，教師可以通過這種模塊設計呈現不同的知識，解決學生對新知識理解不具體的問題。也只有這樣，才能引導學生進入積極的思維狀態，并在教師指導之后，擁有良好的自學能力，幫助學生的思維及能力得到快速提高，使學生擁有更多的機會進行學習和實踐，從而提高學習自驅力。這兩項能力是當前階段學生需要具備的，也是學生進行自學和持續提升的基本條件，更是學生面向未來學習與生活的重要能力。

例如，學習“電路”知識后，教師可根據學生的學習反饋進行知識追蹤模塊的設計，以便解決學生諸如區分電路性質、串聯和并聯電路的特點等問題。從長期來看，這種教學方法是一個教育閉環，能夠通過學生的反饋，在下一階段的課程傳授中，針對并聯、串聯電路進行講解和演示，這將提升學生的學習質量，也能幫助學生構建相應的知識框架。除此之外，為了使這種教育教學方式具有立竿見影的效果，解決初中生當下的學習問題，緩解學生的焦慮感和挫折感，教師還需要結合多媒體技術，通過可視化演示、展示的方式，避免學生出現對物理概念和物理現象產生不理解的問題，可以在此過程中培養學生的邏輯思維能力以及理解能力。由此可見，知識追蹤模塊的設計，是對學生反饋問題的總結，也是通過媒體技術強化學生理解的一種方式，合理地運用這一實踐方法，有利于提高教育教學質量。

（三）思維培養模塊的設計

進行智能學習系統設計，應強調對學生思維的影響，因為，越想要學生發展得好，就越需要重視思維靈敏度以及邏輯分析能力的培養，這是脫離初中生分數之外的能力，而正是這些能力，能給學生帶來更多正向影響，能助力學生的成長，也可以幫助學生對所學知識進行更好的規劃。為此，教師可將智能學習系統的設計劃分為以下兩個步驟：（1）通過問題引導，強化學生的思維敏感度。這是因為教師的問題引導能夠幫助學生認識學習中的問題，為學生思維能力的提升提供支持。（2）與學生進行更多的交流與互動，保護學生的學習積極性，使學生能夠明確方向，并且主動進行邏輯上的思考和分析。上述兩個方面，是物理智能學習系統設計中不可或缺的內容。

例如，“聲音傳播速度”的教學中，教師首先應提出與聲音傳播速度存在直接關系的話題，基于話題和情境對學生進行引導：聲音在空氣中的傳播速度是多少？這種提問方式可以引導學生回答，也可以根據學生答案找出其學習上的局限性，以便達到調動學生思維的目的。與此同時，根據問題總結學習中的重難點知識，是當前階段初中生必備的能力，能夠幫助學生在學習生活中找到適合自己的學習與發展路徑。

三、結語

對不同教學模塊進行合理及科學的設計，從教學實踐中找準不同學生面臨的學業問題，并根據不同單元內容的難易程度制訂相應的教育教學方法，配合教師的針對性指導，有利于緩解學生的學習焦慮，解決學生的思維靈敏度不足等問題。除此之外，對思維培養模塊進行設計，能夠更好地使學生融入課堂，逐步提高學生的學習主動性。除此之外，這一系統工具的應用，還可以極大地提高學生的學習自驅力，使之能根據教師提出的問題進行自主研究與合作交流。