智能体支持下的高中跨学科教学——以“电容手抛飞机制作项目”教学为例.pdfVIP

教师案例·物理

智能体支持下的高中跨学科教学

——以“电容手抛飞机制作项目”教学为例

文/上海市行知中学贾春龙

本文以“电容手抛飞机制作项目”教学为例，结合科大讯飞智能体的航模知识反馈功能，通

【摘要】

过项目式学习深入探讨如何提升学生的学科素养、动手能力和创新意识。

跨学科教学智能体项目式学习

【关键词】

本文以“电容手抛飞机制作项目”为核心，利用虑如何设计出合理的飞机结构，选择合适的材料来满

智能体的知识反馈功能，精心设计并深入分析一系列足飞行要求；发挥创新思维，制作出具有独特创意的

教学活动，旨在探索如何在实践中推进跨学科教学。飞机；分组合作，共同解决遇到的各种问题，培养团

队协作能力。

一、跨学科教学理论分析

有别于传统教学，跨学科教学强调知识的整合，三、智能体支持下的学科融合优势

将不同学科的概念、原理等融合在一起，使学生能够电容储能、电动机驱动和升力原理是本项目的核

从多个角度看待问题。通过解决实际问题，学生将跨心物理学知识。智能体在其中发挥着重要作用。例如，

学科知识运用到实践中，提高动手能力和解决实际问当学生在优化升力设计时，智能体不仅能提供理论知

题的能力。在开展教学实践活动时，教师通过不同学识，如升力公式的详细讲解，还能根据学生输入的飞

科知识的碰撞，为创新思维提供土壤，助力培养学生机参数，如机翼面积、飞行速度等，给出具体的优化建

的创新意识和能力。因此，跨学科教学具有综合性、议。这种个性化的指导有助于不同学习水平的学生

实践性和创新性的特点。加深对物理学原理的理解。数据分析和建模是跨学

高中阶段是学生知识体系构建和思维能力发展的科活动的核心环节，也是数学核心素养。智能体能够

关键时期。跨学科教学能够拓宽学生的科学视野，使学为学生提供全面的数学学习支持，提升学生的数据分

生更好地理解科学的本质和相互联系。例如，在物理、析和数学建模能力。在材料选择和结构设计中，学生

数学、信息、工程、材料等学科的融合教学中，学生可以可以通过智能体查询各种常见航模材料的详细物理

更深入地探究自然现象背后的原理，提高综合运用知识特性。智能体还可以根据学生的初步设计方案，进行

的能力，为未来的科学研究或职业发展奠定基础。结构力学分析，指出可能存在的薄弱环节，并提供改

进的设计思路，帮助学生优化机身结构设计。

二、项目背景与目标分析

基于项目式学习的跨学科主题学习可以帮助学四、智能体支持下的跨学科活动设计

生在真实的学科融合情境中深度建构和迁移跨学科活动1：电容充电与小灯泡点亮实验

概念。“电容手抛飞机制作项目”旨在通过动手制作活动目标：学生深入理解电容的工作原理和常

和实验，让学生运用多学科知识解决实际问题。学习见参数，知道这些参数对实际应用的影响。

目标包括以下几点：互动过程：在实验过程中，智能体提供操作建

学生深入理解物理学核心原理，如电容储能、电议，如正确连接电容器的方法和短路预防措施，并通

动机驱动、气动力学中的升力，通过制作电容手抛飞过示意图和详细步骤及时纠正学生的错误。

机，深入探究这些物理学原理在实