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物理教学融合创新策略：AI赋能、项目驱动与跨学科实践

——林州市陵阳镇初级中学郭增福

物理教育正经历着前所未有的范式变革。结合本次岗位培训内

容，下面主要从人工智能深度应用、项目式学习重构、跨学科整合和

数字化仿真教学四个维度，从如何系统构建物理教学融合创新体系方

面进行一些具前瞻性与实操性的路径探究。

一、人工智能与物理教学深度融合：个性化学习和自动化评估

人工智能技术正在重构物理教学的各个环节，从实验设计到学习

评价，为教学提供精准化支持。

在智能教学助手应用方面，例如，豆包AI可快速生成电路图、

力学示意图等教学素材，解决教师设计课件耗时过长的问题；

DeepSeek代码生成工具则允许教师通过自然语言指令创建交互式物

理实验，实现零编码基础开发虚拟实验。

在个性化学习方面，例如，采用点阵笔智慧纸笔系统，可以实时

捕获学生在解决电路问题时的思维轨迹，生成“概念关系图”，帮助

教师精准定位认知断点。

在智能评价与反馈方面，例如，AI评课工具可以通过多模态数

据（语音、操作视频、实验报告）分析，生成课堂热力图与能力矩阵，

取代传统主观评价。

二、项目式学习与物理教学深度融合：设计真实情境驱动项目

项目式学习（PBL）通过真实情境中的复杂问题解决，有效促进

学生知识整合与创新能力发展。

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在前沿项目设计方面，一是真实情境驱动：例如，规划《废旧家

电大变身》项目，以“家电回收价值挖掘”为切入点，引导学生拆解、

改装废旧家电。二是工程实践融合：例如，构建“大唐不夜城再造”

项目，将光学原理、热力学与工艺设计结合。

在任务设计中，可以项目设置基础层、进阶层和创新层三级挑战，

适应不同认知水平学生需求。同时，要采用双师指导机制，在跨学科

项目中采用“物理教师+技术教师”协同指导。

三、跨学科教学与物理教学深度融合：构建多学科知识网络

物理学科作为STEM教育的核心纽带，为跨学科整合提供了丰富

可能性。在课程群构建方面，可以结合不同主题开发相关课程群；在

学科知识耦合方面，可以在物理课程教学中，分别以物理主线与地理、

美术、工程技术等融合形成多维度知识网络；在教学策略创新方面，

可以采用双师协同授课和跨界思维训练，实现科技与人文的平衡。

四、数字化教学与物理教学深度融合：应用虚拟仿真技术突破实

验限制

虚拟仿真技术正突破传统物理实验的时空与资源限制，为学生提

供高沉浸、低风险的探索环境，推动实验教学范式升级。

如：应用物理虚拟仿真创新实验室，通过高精度建模与实时数据

交互，解决了传统实验中的诸多痛点：

再如：智能反馈系统：平台内置的操作评价算法可自动识别学生

在实验中的典型错误并生成矫正提示。

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当AI成为认知伙伴、项目成为知识载体、跨学科成为思维常态、

数字化成为实验延伸时，学生获得的不仅是物理概念的理解深度，更

是应对复杂挑战的系统思维与创新自信。我们唯有通过“学段贯通、

学科融合、资源联动”，方能培养兼具科学理性与人文情怀的创新人

才，让物理教育真正成为孕育未来变革者的摇篮。

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