生成式人工智能背景下的近代物理实验教学改革.pdf

４３１２２０２４１２

ＩＳＳＮ１００６－７１６７第卷第期年月

ＣＮ３１－１７０７／ＴＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮＩＮＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹＶｏｌ．４３Ｎｏ．１２Ｄｅｃ．２０２４

ＤＯＩ：１０．１９９２７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｙｙｔ．２０２４．１２．０２４

生成式人工智能背景下的近代物理实验教学改革

ａ，ｂａａ，ｂ

潘崇佩，廖康启，孔勇发

（南开大学物理科学学院；基础物理国家级实验教学示范中心（南开大学），天津）

ａ．ｂ．３０００７１

摘要：生成式人工智能深刻影响了学生的学习方式，从而为高等教育高质量发展

提供新的生长点。面向校内本科生的随机问卷结果表明，开展人工智能赋能的物

理实验教学改革具有较强的必要性与紧迫性。针对这一目标，以近代物理实验课

ＣｈａｔＧＰＴ４

程和大语言模型为例，结合实验教学活动的部分具体场景，从教师、学

生、实验设备与实验环境等多个维度系统性分析生成式人工智能应用于传统物理

实验教学所面临的机遇与挑战，并对人工智能融入实验教学的新型教学形态给出

可行的应对策略。

关键词：生成式人工智能；近代物理实验；建构主义

Ｇ６４２０Ａ

中图分类号：文献标志码：

１００６－７１６７（２０２４）１２－０１１７－０６

文章编号：

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＲｅｆｏｒｍｏｆＭｏｄｅｒｎＰｈｙｓｉｃｓＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓＴｅａｃｈｉｎｇ

ｕｎｄｅｒｔｈｅＢａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆＧｅｎｅｒａｔｉｖｅＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ

ａｂａａｂ

，，

ＰＡＮＣｈｏｎｇｐｅｉ，ＬＩＡＯＫａｎｇｑｉ，ＫＯＮＧＹｏｎｇｆａ

（ａ．ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓ；ｂ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＮａｔｉｏｎａｌＤｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｆｏｒＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌ

ＰｈｙｓｉｃｓＥｄｕｃａｔｉｏｎＮａｎｋａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＴｉａｎｊｉｎ３０００７１Ｃｈｉｎａ

，，，）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｍｅｒｇｅｎｃｅｏｆｇｅｎｅｒａｔｉｖｅａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｈａｓｐｒｏｆｏｕｎｄｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｌｅａｒｎｉｎｇ

，，

ｓｔｙｌｅｓｔｈｕｓｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｗｒｅｓｅａｒｃｈｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｆｏｒｔｈｅｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈｅｒｅｄｕｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ

ｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅｃｏｕｒｓｅｏｆｍｏｄｅｒｎｐｈｙｓｉｃｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅＣｈａｔ