摘要：在课程改革背景下，初中物理实验教学的教学要求日益提升。而探究式教学模式作为能充分发挥学生主体地位的新型教学模式，在初中物理实验教学中发挥着显著的教育价值。因此，文章在明确人工智能背景下初中物理实验探究教学价值的基础上提出了具体实施策略，以实现初中物理实验探究教学的智能化设计与实施，促进农村初中物理实验教学质效的进一步提升。

　　关键词：初中物理；人工智能；实验教学；探究教学

　　农村初中物理教学往往忽视实验教学，或采取传统的演示型实验教学模式，这使得学生无法真正参与初中物理实验教学，不利于学生物理素养的形成与发展。随着课程改革的深化以及教育信息化建设进程的推进，人工智能技术与教育领域的深度融合极大地推动了农村初中物理实验教学的变革。在这一教育背景下，为进一步提升农村初中物理实验教学质量，教师应积极顺应教育和时代发展的趋势，在人工智能技术的辅助下深入探究初中物理实验探究教学模式的实施路径，使学生在物理实验的参与和操作中获得良好的学习效果，实现物理素养的发展。

　　一、人工智能背景下初中物理实验探究教学的价值

　　人工智能技术通过图像识别、语言识别、自然语言处理、机器学习等功能，可以给教育教学营造更加智能化的空间。因此，在初中物理实验教学中，探究教学模式与人工智能技术的深度融合，有着更加显著的教育价值。

　　（一）有助于学生自主学习意识的增强

　　在以往的初中物理实验教学中，教师通常以“讲”实验的方式为学生灌输相关知识。这就导致学生无法在物理实验教学中开展自主学习。随着人工智能技术的广泛运用以及探究性教学模式的实施，学生的学习主体地位得到了有效凸显，智能化学习环境也为学生的自主学习提供了有力的保障。这样，学生就可以在对初中物理实验教学的亲身参与中、在对信息化教学资源的运用中，增强自主学习意识及相关能力[1]。

　　（二）有助于物理实验探究互动的提升

　　在初中物理实验探究中，有效的沟通和互动是提升实验教学实效的重要途径。随着人工智能技术与初中物理实验探究教学的深度融合，智能化教学平台成为初中物理实验教学的重要延伸。借助智能化教学平台，教师与学生能开展随时随地、高效便捷的沟通与互动。这为初中物理实验探究教学的高效开展提供了保障。

　　（三）有助于学生物理综合素养的发展

　　在课程改革背景下，初中物理教学的素养导向日益凸显，学生核心素养的全面培养成为初中物理实验教学的重要目标。通过在人工智能技术的辅助下开展初中物理实验探究教学，教师不仅会引导学生在物理实验的探究中形成思维能力、探究意识、科学态度，还会要求学生在智能化教学资源、教学技术的运用中，提升自主学习意识和信息素养。

　　二、人工智能背景下农村初中物理实验探究教学模式的具体实施策略

　　通过以上的论述可发现，人工智能技术对物理实验探究性教学发挥着重要的作用，极大地促进了农村初中物理实验教学的高效开展。因此，在对农村初中物理实验教学进行优化探究的过程中，教师应在人工智能技术的辅助下，有效探究与实施初中物理实验探究教学路径，以促进农村初中物理实验教学质效的提升。

　　（一）借助人工智能技术，前置物理实验任务

　　“凡事预则立，不预则废。”在农村初中物理实验探究教学中，课前预习是非常重要的教学环节，能使学生提前了解物理实验内容，理解相关物理实验的重点和难点知识，进而为后续物理实验的深入探究奠定坚实的基础。随着人工智能技术在初中物理实验教学中的广泛运用，初中物理实验探究任务的前置也应在人工智能技术的辅助下开展，以增强学生的自主学习能力，使学生理解初中物理实验教学内容[2]。

　　例如，在沪科版物理八年级第十一章第一节“探究杠杆的平衡条件”的实验探究教学中，为了使学生提前了解本节的实验内容、理解本次实验的原理，教师可以在课前预习环节提出一系列引导性预习问题，如“杠杆在何种状态下才能达到平衡”“影响杠杆平衡的可能因素有哪些”“探究杠杆平衡在现实生活中有何价值”，并要求学生在预习的过程中，通过运用人工智能软件进行人机交互，分析与解决这些问题，以更全面、深刻地了解实验内容。基于此，学生可以结合预习问题，向智能软件下达“影响杠杆平衡的因素”的指令。智能软件可以自动生成答案或相关的教学视频，帮助学生更轻松地完成预习任务，为后续物理实验探究教学奠定良好基础。

　　（二）借助虚拟实验软件，突破物理实验难点

　　农村地区初中的教育基础设施相对不足，实验器材、实验材料都存在着局限性。这就使一部分物理实验无法获得有效开展，导致学生无法参与实验过程、观察实验现象，进而导致这部分物理知识成为学生物理学习的难点。为了解决农村初中物理实验教学的这一难题，教师可以将人工智能虚拟实验软件运用到初中物理实验教学中，使学生在理想的实验环境中操作物理实验，细致观察物理实验现象及数据。这样，学生就能在人工智能技术的辅助下深刻理解物理实验中涉及的物理知识以及其中的现象和原理。

　　例如，在沪科版物理八年级第七章第一节“阻力对物体运动的影响”的实验探究教学中，实验要求将小车分别放置到表面粗糙、比较粗糙、平滑等不同斜面顶端，通过观察小车的运动情况来推导小车在不受阻力的情况下会呈现何种运动现象。在这一物理实验中，斜面表面平滑度的不同会影响实验数据，使各个小组很难获得良好的实验探究效果。面对这一物理实验教学难题，教师可以借助智能化虚拟实验软件，营造虚拟实验空间，使学生在人机交互中进行该物理实验的虚拟化操作，获得沉浸式的实验活动体验。同时，教师还可以引导学生在物理实验的虚拟操作中，讲解相关物理知识，探究实验原理。这样，教师就通过运用虚拟实验软件，为学生提供了更加良好、便捷的实验条件，能使学生在反复操作、细致观察中获得良好的物理实验探究学习效果，解决自身在物理知识学习中的难点。

　　（三）借助智能化资源，拓展物理实验探究思路

　　初中阶段学生正处于思维能力形成的关键阶段，抽象逻辑思维能力尚未完全形成。这就导致学生在初中物理实验探究中，很难提出有建设性、突破性的意见，直接影响了初中物理实验探究教学的有效实施。在农村初中物理实验探究教学中，为了进一步拓展学生的探究思路、培养学生的创新意识，教师可以利用人工智能技术生成更加丰富的智能化学习资源，使学生在这些智能化资源的辅助下拓展思路，实现初中物理实验的深入探究[3]。

　　例如，在沪教版物理八年级第九章第二节“探究：浮力大小与哪些因素有关”的实验探究教学中，教师如果采取传统的实验探究教学模式，就会使学生的实验思路受到教材中实验方案的束缚，无法在创新探究实验的过程中提升自身的探究意识和创新能力。基于此，教师可以将人工智能技术有效运用到物理实验的探究教学中，以实现物理探究实验的创新性设计。首先，教师应借助智能化教学平台为学生推送大量与本课实验教学相关的信息化学习资源，使学生在学习这些信息化资源的过程中，跳出原有的思维定式，拓展与创新物理实验探究思路。然后，在学生对“浮力大小与哪些因素有关”探究实验进行创新性设计与实施的过程中，教师可以结合学生的实验需求，为学生提供更先进的实验器材，如将原本实验中的弹簧测力计替换为更精准、更便于数据上传的力学传感装置。这样，在初中物理实验探究教学中，教师就通过丰富智能化教学资源，有效拓展、创新了学生的实验探究思路，促进了初中物理实验探究活动更具深度地开展。

　　（四）借助智能化平台，助力物理实验小组探究

　　在农村初中物理实验探究教学中，小组合作探究是非常重要的教学环节。在这一教学环节，学生会以小组讨论的形式制订物理实验方案、设计物理实验过程、分析物理实验数据。只有这样，教师才能增强学生参与初中物理实验探究的程度，实现初中物理实验探究教学的有效开展。因此，为进一步优化初中物理实验的小组探究效果，教师可以利用人工智能技术搭建智能化教学平台，使小组成员能借助智能化平台开展更为积极的合作探究，以促进初中物理实验教学的顺利开展[4]。

　　例如，在沪科版物理九年级第十九章第一节“探究：产生感应电流的条件”的实验探究过程中，学生大多会以学习小组为单位，针对实验内容进行合作探究，在集思广益中确定实验方案。但是，在以往的初中物理实验探究教学中，学生开展合作探究的时间相对较少，学生的思路也较为接近，无法使实验探究取得突破性的效果。面对这一问题，教师可以借助人工智能技术为学生搭建智能化互动平台，并打造学习智能体，参与学生的小组合作探究。在具体的物理实验探究活动中，学习智能体作为小组成员之一，既能对学生提出的建议进行汇总，又可以提出更为创新的实验方案，对学生的思维进行进一步的引导。这样，教师就通过人工智能技术的运用进一步优化了物理实验中的小组探究效果，促进了学生创新思维、探究意识的形成与发展。

　　（五）借助智能评价系统，优化物理实验评价

　　在农村初中物理实验探究教学中，评价是非常关键的环节，起着重要的检验、反馈、调整、导向作用，能促进教与学的优化和创新。但是，以往的初中物理实验教学评价不可避免地会存在片面、主观的问题，这从某种程度上影响了物理实验教学的实效性。随着人工智能技术与初中物理实验探究教学的整合，教师可以借助人工智能技术构建科学的智能化评价系统，通过学生物理实验过程中探究学习数据的收集与分析，生成智能化的评价报告。这样，教师就可以此为依据，对学生实施科学、客观的物理实验探究教学评价，使学生在评价的驱动下调整物理实验探究方法，发展自身的综合素养[5]。

　　仍以沪科版物理九年级第十九章第一节“探究：产生感应电流的条件”的实验探究教学为例，在本实验的小组探究学习活动评价中，教师一方面可借助自身打造的学习智能体，搜集、整理、分析学生在小组合作探究活动中的各项数据，如参与积极性、语言表达效果、创新思维的发挥情况等，自主生成相关的教学评价报告；另一方面，可积极鼓励学生以自评、互评的方式，给出对自己和同伴的评价意见，同时为教师提供学习反馈。这样，教师就可以根据智能评价系统的报告以及学生的学习反馈，对初中物理实验探究教学的效果提出更加客观、科学的评价意见，为教学策略的调整和学生探究学习方法的优化提供有力的依据，从而促进农村初中物理实验探究教学的进一步优化。

　　三、结束语

　　综上所述，教育信息化建设推动了农村教学改革的进程，为农村教育质量的提升提供了技术、资源等多方面的保障。在这一新型教育背景下的初中物理实验教学中，教师应积极顺应时代发展趋势，将人工智能技术与探究性教学模式进行深度融合，以实现探究任务的前置、探究难点的突破、探究思路的拓展、探究互动的强化以及探究评价的完善。这样，农村初中物理教师就通过物理实验探究教学的智能化设计，进一步增强了物理实验探究教学的实效性，为学生成长为具有创新精神和实践能力的高素质人才奠定了坚实基础。

　参考文献

　　[1]宋建玲.农村初中物理实验教学现存问题分析及对策研究[J].试题与研究,2024(26):55-57.

　　[2]窦红平.农村初中物理实验教学的策略研究[J].学周刊,2024(12):82-84.

　　[3]莫晶晶.核心素养视域下农村初中物理实验教学策略研究[J].数理天地(初中版),2024(4):105-107.

　　[4]周杰.农村初中物理实验教学现状分析及改进策略研究[J].试题与研究,2022(6):97-98.

　　[5]林锦波.如何优化农村初中物理实验教学[J].新课程,2021(25):218.