让物理题“动起来”！港中大（深圳）团队探索AI教学

来源：南方+

电阻从10欧姆调到20欧姆，电流会发生什么变化？学生先猜一猜，再动手调参数、看读数，还能跟着AI讲解一步步找到答案。即使中途退出，下次打开也能接着探索。

这样的教学工具，正是香港中文大学（深圳）一支青年创新团队正在探索的方向。由李好、孔弈、高昊、李鹏程共同发起的团队，以初中物理为切入点研发智能探究平台，尝试让AI讲解课堂知识、记录探索过程，为后续教学提供支持。

把物理题变成可操作的实验

一道物理题往往包含文字、图示、数值和条件关系。团队研发的平台尝试将这些信息转化为可操作的学习内容。

师生可以上传题目图片、输入文字题干，也可以用日常语言描述探究问题和教学设想。平台识别题目中的对象、条件及其关系，在已开放的学科模块中生成交互模型与学习方案，并通过2.5D画布和3D建模呈现知识过程。

在电路学习中，学生可以调整电阻、观察电流变化；在光学学习中，可以移动物体、透镜和光屏，寻找清晰的像，并结合操作记录理解成像条件。题目中的条件由此成为可调整的变量，解题中的判断也有了可以验证的依据。

团队将这一思路概括为“可执行知识”，即让知识规则在模型运行和交互中得到表达。为提高模型与原题的一致性，平台在题图识别后提供条件核对，并在部分演示中借助学科模型和求解器比对讲解结论与计算结果。

课堂暂停后，还能接着学

模型生成之后，如何帮助学生继续学，是团队探索的另一重点。

平台整合分步讲授、板书、交互操作和练习等功能，学生可以沿着提出判断、听取讲解、动手验证、解释现象和尝试新题的过程逐步推进。AI讲解能够结合当前装置、读数和已保存记录回应问题，让知识解释与学生正在进行的探究保持关联。

学习过程也可以跨越单次课堂。平台能够保留模型参数、操作状态和学习进度，学生再次进入时可以接续此前任务。手机端支持板书与模型切换、参数调整和主动记录，让探究延伸至课后。

更值得关注的是，模型交互也留下了学生的思考轨迹。从最初的判断、条件调整，到现象记录和结果解释，平台能够记录学生在具体探究中的操作过程。结合答题和订正记录，这些数据可以为教师了解学生的思考路径、识别学习困难提供参考。

平台还尝试区分学生独立完成、获得帮助和暂缓处理等情况，并对AI生成装置与学生亲自完成验证分别留痕。在此基础上，团队正探索利用过程数据辅助安排后续讲解、选择练习内容和调整学习节奏，并将持续更新的个人学习画像概括为“认知孪生”的发展方向。

从学习记录中，寻找因材施教的依据

在平台设计中，教师的教学判断仍是重要一环。教师可以用自然语言描述教学对象、需要讲清的知识关系和分层练习要求，平台据此辅助组织讲授步骤、板书、演示和练习，相关内容还可由教师修改、保存和复用。

团队希望在此基础上探索能够持续开展教学的AI老师：既承接教师的讲解思路，也参考学生此前的学习记录，为后续解释、探究操作和练习安排提供支持，让教学更有针对性地回应不同学生的学习情况。

这一探索与国家推进教育数字化、促进人工智能赋能教育的方向相呼应。目前，团队围绕电路、光学、浮力、运动和力、摩擦力、机械能、内能等初中物理模块开展应用探索，项目处于试用反馈与持续打磨阶段。团队正结合一线教师意见，完善题目识别、交互表达与学习反馈之间的衔接，未来计划在深化物理学科应用的基础上，逐步向化学、生物等领域拓展。

撰文：李嘉耀