摘要：在初中物理教学中，人工智能能够根据学生的不同学习情况提供个性化的学习内容，使其在探索物理问题时获得更多思路。同时，人工智能还能够在为学生提供数据分析支持，帮助其形成更加系统化的思维模式，培养学生的创造性思维。为此，本文将探究生成式AI、VR技术、ChatGPT三种AI技术在初中物理教学中的应用，以此培养学生的创造性思维。

关键词：人工智能；初中物理教学；创造性思维

引言：在初中物理教学中，创造性思维的培养能够促使学生跳出固有思维模式，从多个角度分析物理问题。而借助智能技术，学生可以在虚拟实验中进行多次尝试，获得即时反馈，从而验证自己的假设并修正错误，这种过程可以强化其逻辑推理能力，同时提高学生对物理问题的深层次理解。这种动态的学习模式能够提高学生解决问题的自主性，还可以激发其创造性思维。经由不断的探索，学生能够逐渐形成更加系统化的物理知识体系，以此提升其学习效果。

一、利用生成式AI，创建动态可视化模型

在物理教学中，生成式AI可以分析学生的学习行为，动态调整学习内容，提供个性化反馈，帮助学生在解决问题的过程中不断反思并优化思维路径。这种技术为学生的思维拓展提供了多种可能，推动了思维方式从单一到多维的转变。同时，虚拟环境下的实验模拟消除了传统物理实验中的物理限制，学生能够自由探索不同变量的变化对结果的影响，从而培养其创造性思维。这种基于生成式AI的教学方法突破了常规的课堂教学局限，使学生在参与过程中主动构建知识框架，进而提升整体的学习效果。

以《光现象》为例，生成式AI可以为学生创建动态的光传播模型，利用虚拟实验让学生观察光线在不同介质中的折射、反射现象。在这个过程中，学生可以自由调节光源角度、介质的种类，观察不同条件下的变化，从而理解光学定律背后的原理。例如，学生在虚拟实验中改变光线的入射角度后，可以立即看到折射角随之变化，并借助多次操作归纳出入射角与折射角的规律。同时，学生还可以利用生成式AI探究光线在镜面反射中的路径变化，并结合AI的即时反馈进一步验证自己的假设。经反复尝试，学生不仅能够掌握光的传播规律，还可以自主推导出相关的物理公式。整个过程能够强化学生的逻辑推理能力，并可以在多次实践中提升其分析问题的深度，最终实现创造性思维的有效培养。

二、运用VR技术，构建模拟实验

虚拟现实（VR）技术的应用可以为学生提供更加沉浸式的学习体验，借助模拟实验，学生能够亲身参与并操控物理现象，以此培养创造性思维。在物理教学中，VR技术能够将抽象的物理概念转化为可操作的虚拟环境，让学生更直观地观察物理现象。在这一过程中，学生可以利用实验验证已知的理论，还能在不同条件下自行设置参数进行探究，促使其在反复实践中提出新问题，寻求新的解决思路。

在《电磁转换》的教学中，借助虚拟现实头盔，学生可以进入模拟实验室，在一个高度可控的虚拟空间中探索发电机或电动机的工作原理。利用这种方式，学生能够主动参与实验过程，观察发电机如何通过线圈切割磁感线产生电流，或是电动机如何利用电流驱动机械运动。在虚拟实验中，学生可以自由调节线圈转速、磁场强度以及线圈匝数等关键参数。每当参数发生变化，电流的强度也随之变化。利用这种动态调节，学生可以直观地感受到电磁感应效应的变化，理解不同因素如何影响电流强度以及运动能量的转换。例如，当线圈转速加快时，学生能够立刻观察到电流强度的变化，进而推导出电动机或发电机的工作效率与线圈转速之间的关系。虚拟现实提供的即时反馈还能够让学生快速验证自己的假设，并在实验过程中不断调整思路。当某个假设成立时，学生的思维路径可以得到进一步强化；而当假设与实际结果不符时，学生可以根据即时反馈及时修正自己的理解。每一次实验尝试都为学生提供了新的探索机会，使思考过程在实践中变得更加缜密。

三、借助ChatGPT，绘制物理思维导图

借助ChatGPT生成物理思维导图，学生可以在学习过程中逐步构建清晰的知识体系。思维导图作为一种直观的可视化工具，能够将复杂的物理概念分解为多个关键节点，帮助学生理清各个知识点之间的逻辑关系。而智能生成的思维导图，可以让物理抽象概念变得更加具体，学生的思维路径也因此更加系统化。人工智能的互动能力还能够使学生根据自身的理解，动态调整思维导图的结构，逐步深化对物理问题的认知，并以此培养创造性思维。

以《力与运动》为例，ChatGPT可以帮助学生绘制相关的物理思维导图，将力的分类、力的作用效果、运动的基本规律等要素有条理地展现出来。在使用过程中，学生需要输入相关问题或概念，得到详细的知识点分解，并根据ChatGPT生成的思维导图逐步构建自己对力与运动的理解。例如，当学生在讨论力的种类时，思维导图会自动生成重力、弹力、摩擦力等分支，并细化到每种力的作用特点以及实际应用场景。学生可以借助互动进一步拓展导图，将运动的相关内容连接到不同的力，形成完整的物理知识网络。与此同时，ChatGPT还能根据学生的反馈进行导图优化，帮助其找到力与运动之间更深层次的联系。另外，这种基于思维导图的学习方式还能提升学生的创新思维能力，使其在面对复杂的物理问题时能够更加灵活地应用所学知识，找到新的解决思路。

四、结束语

综上所述，利用智能化的学习环境，学生能够在开放式的知识框架中进行思维训练，逐步形成更为灵活的思维方式。智能工具所带来的个性化学习体验，可以有效激发学生的学习兴趣，并促使其在解决问题时进行多角度分析。借助人工智能技术，物理知识可以借助多维度的探索实现深层次理解，让物理教学中的创造性思维培养更加系统化，帮助学生在未来的学习中具备更强的独立思考能力。

参考文献：

[1]张正成. 人工智能与初中物理教学深度融合策略探索 [J]. 求知导刊， 2024， （13）： 44-46.

[2]李焱鹏. 浅谈人工智能科普与初中物理教学的融合 [J]. 数据， 2023， （03）： 226-227.

[3]宋方旭. 人工智能科普与初中物理教学活动的融合 [J]. 第二课堂（D）， 2022， （11）： 10.

[4]樊旭光. 初中物理教学与智能化技术深度融合的策略探索 [J]. 中国新通信， 2022， 24 （17）： 197-199.