大众日报报道｜山东省莘县实验高级中学窦锋：智能技术助力物理教学与管理变革

物理学科具有抽象理论与实验操作双重属性，知识体系跨越宏观与微观，涉及力、热、电等多领域，要求学生兼具逻辑推理与物理图景感知力。近年来，山东省莘县实验高级中学引入人工智能、虚拟仿真、数字化采集等新兴技术用于物理教学与管理，积累可复制经验，走出县域特色物理教育数字化转型之路。

从“黑板演示”到“虚实融合”

虚拟仿真重构物理实验场景

虚实结合破解“危险实验”困局。讲授“电场与电势”专题时，高压放电实验因危险成为教学难点。过去教师仅靠口头描述或放录像，学生难有直观印象，无法体验完整实验操作。如今借助虚拟仿真平台，学生可在安全虚拟环境中自主调整电压，观察放电弧长随电压变化规律，亲历完整探究流程，再结合教师实验室安全演示印证。“先探后验”学习方式加深学生对电场强度的直觉理解，激发探究兴趣，学生知识掌握程度和学习兴趣较传统教学明显提升。

数字化采集系统让实验数据“说话”。学校力学实验室配置多套传感器与数字化信息采集系统。以“探究加速度与力、质量的关系”实验为例，传统方法用打点计时器处理纸带，计算繁琐、误差来源复杂，还易因纸带处理不当导致实验失败。引入由力传感器、位移传感器和光电门组成的数字化采集系统后，实验数据以图像形式实时显示在教室大屏上，学生可即时比对多组数据，清晰地看到a-F图线斜率变化与a-1/m图线线性关系，物理规律直观呈现。而且，教师从繁琐手工计算中解放，有更多时间引导学生讨论误差来源、分析误差区别及归纳物理思想。

“三维建模”让微观结构可视可感。物理学大量内容涉及人类感官无法直接感知的微观世界，核物理更是如此。“核裂变与核聚变”教学中，核反应动态过程难以直观呈现，学生多机械记忆方程式，缺乏深层理解。学校教师用3D建模软件制作铀核裂变动态模型，将链式反应拆分为分步动画，如铀-235吸收中子、核裂变释放中子、新中子引发下一轮裂变等，在屏幕上逐帧呈现，还让学生在平板端交互操作，自主控制反应进程、调整中子速度，模拟感受核反应连锁机制。

从“经验管理”到“数据驱动”

智慧平台重塑教育管理逻辑

课堂数据可视化让教学诊断有依据。教务处推广课堂互动反馈系统，每节课后自动生成含答题正确率等核心指标的数据报告。物理备课组建立每周“数据复盘会”制度，教师围绕数据讨论，精准定位问题知识点并制订补救方案，改变了过去“拍脑袋”做教学决策的习惯。经过一个学期的实践，高二物理组在“电磁感应”专题薄弱点定位效率提升，补救教学从“全面撒网”变为“精准滴灌”，学生周测成绩呈螺旋式上升。

家校协同管理从“单向告知”变为“双向互动”。传统家校沟通以成绩单为核心，缺乏过程信息，家长难以较早干预孩子的学习困境。学校依托家校联络平台，每两周向家长推送学生物理学习个性化报告，包含知识点掌握雷达图、作业质量分析、课堂参与指数等多维数据，还设家长反馈入口，供家长补充孩子在家学习状态。随后，教师结合家庭信息调整辅导策略。

资源共建共享，打通“信息孤岛”。此前，学校物理组有严重“资源孤岛”现象，好课件、优质微课、有效习题分散在教师个人电脑中，新教师无法获取，优秀经验难以传承。为此，物理组建立校本教学资源库，收录课件、微视频等多类资源并开放共享。备课组长审核质量、定期更新，上传资源教师可获得教研积分，积分与评优挂钩，形成激励机制。

从“单兵作战”到“协同育人”

构建家校社一体化物理学习环境

家庭端：“物理作业不再是家长难题”。高中物理难度大，家长辅导困难，学生在家遇到不会的题常搁置或等次日问老师，影响学习连贯性。学校为家长开通“物理学习助手”微信小程序，家长扫描作业题目旁二维码，可获取知识点解析、标准解题思路、常见错误提示，还有同类型练习推荐，帮助学生在家初步巩固。小程序避免直接给答案，通过引导性提示帮助学生自主思考，降低家长辅导门槛，避免固化学生错误思路。推广后，学生物理作业订正率和完成质量明显提高，部分依赖抄作业的学生转变为主动借助小程序探究思考。

社会端：让“科技馆”走进物理课堂。针对学校优质科教资源匮乏，学生接触前沿科技机会少的问题，学校与聊城市科技馆合作，定期邀请馆方科普教师通过直播平台开展“物理探究”主题讲座，涵盖量子通信等前沿物理话题，关联课本物理原理与现实科技成就，拓宽学生视野。同时，学校整合科技馆虚拟展览资源用于课堂教学、补充演示实验，“馆校联动”使单次参观变为常态化学习资源。

“双师课堂”补强师资短板。学校参与县域“双师课堂”项目，骨干教师网络直播授课，覆盖重难点与解题策略，合作学校本地教师负责答疑辅导与课后管理，双方互补。经过一学期的试运行，合作学校参与班级物理平均成绩提升明显，部分班级在县级测评中进入前列；本校参与直播的骨干教师反映，应对多元问题使自身把握教材重难点和课堂表达能力显著提升，实现优质资源辐射与教师专业成长双赢。

从黑板到大屏，从教案到数据看板，从孤立课堂到家校社协同学习，改变的不仅是教学工具，更是教学逻辑与育人生态的整体重塑。以上探索实践显示，地处县域的普通高中也能在智能技术赋能浪潮中走出转型之路，关键是从学生学习需求和教师实践困境出发；智能时代物理教学转型也不可能一蹴而就，还需扎根课堂、持续深耕。

（作者：窦锋 山东省莘县实验高级中学）