物理實驗靠AI“開掛”，這所學校讓“看不見的力”變“看得見”

封面新聞記者 楊旭斌

自己設計搭建一座“橋梁”，通過實驗找到“橋梁”承重的最佳方案，這是中學物理的經典一課。如今，它有了新的打開方式。

同學們搭建的“橋梁”連接上了傳感器

“注意！形變量已超過15毫米，請密切關注橋梁狀態！”電腦屏幕上，“AI助手”發出預警；實驗臺旁，學生們圍坐在一起，一邊對照傳感器傳來的數據，一邊與“AI助手”進行對話，圍繞拉索角度、模型受力等疑問進行提問，但“AI助手”并沒有直接給出答案，而是通過反問引導、給出思路參考的方式，啟發學生們自主思考解決方案。

這是記者近日在七中育才東湖校區課堂上看到的一幕�！癆I打破了傳統理科實驗的邊界�！鄙险n教師敬曜榕告訴記者，“融合了人工智能技術的物理實驗課，并不僅僅是讓實驗變得更方便，更高效。”

物理實驗+AI

讓“看不見的力”變得“看得見”

“過去，要檢驗‘橋梁’能承受多大重量，經常會把學生制作的模型壓到斷裂，作品一旦報廢，便失去了繼續研究的載體，可供記錄分析的數據也就有限�！本搓组鸥嬖V記者，這是他們最初嘗試在實驗中引入AI的初衷，“還有重要的一點，學生好不容易搭好的作品毀了，很可惜�！�

D-Lab AI物理實驗 課堂現場

記者在課堂上看到，如今這樣的遺憾已不復存在。實驗過程中，AI系統全程聯動傳感器，實時捕捉橋梁模型的受力大小、形變量等數據，同步完成動態分析，并將抽象的力學變化轉化為直觀的數值和曲線，呈現在屏幕上，讓學生能直觀看到模型結構的變化過程。當模型受力接近承載極限時，系統便會發出預警，提醒學生停止操作，既保住了學生的勞動成果，也為后續的模型優化、數據分析保留了完整載體，讓探究能持續推進。

D-Lab AI 界面

“可以說，通過AI技術，我們把‘看不見的力’變得‘看得見’�！本搓组沤榻B，這門課程名為D-Lab AI物理實驗，由該校教師自主研發設計。D-Lab AI集成了多模態AI交互、實時傳感監測、智能動態預警、數據驅動評價四大核心功能，“它不只是簡單輔助實驗，更能全程助力學生的探究過程，讓物理實驗更科學、更高效。”

過程中還能與AI對話討論

“AI定位是引導，而非答題”

在當天的物理實驗課上，學生們不只是借助AI系統的實時傳感、數據分析功能完成實驗，而是從方案設計、數據探究到模型優化，全程與AI協同推進。記者看到，在實驗過程中，不斷有學生通過語音或文字的形式，向AI進行提問，與AI進行討論，然后再動手測試、反復調整，老師則在一旁進行把控、引導和關鍵點撥。

值得注意的是，收到問題后，AI并不會直接給出答案。有學生問“拉索夾角的最佳角度是多少？”AI僅彈出引導語：“拉索夾角需結合材料特性和橋梁跨度綜合判斷，你可以先思考：夾角大小會影響哪些受力方向？”另有學生疑惑“節點密度越高是不是越穩固”，AI也只是分析受力方向，鼓勵學生自行動手驗證。

“這樣的設計，我們在最初開發課程時就明確了。”敬曜榕告訴記者，AI的核心定位是輔助與引導，而非答題�！拔覀兊哪康�，是讓學生與AI進行討論，提出問題，引導他們主動思考，并自己動手驗證，這才是實驗課的意義�！�

“有的學生平時不善于和老師進行交流，但面對AI，他們仿佛更能放下顧慮、大膽發問�！本搓组耪劦�，讓學生與AI進行對話和討論，反而激發了他們的探究欲，AI依托其強大的交互和引導能力，往往也能引導學生探究更深層次的問題，進行更具價值的思考。

學校校長：

AI教育要深度融入學科、服務育人

記者了解到，目前該校的D-Lab AI物理實驗課程已經開展將近一年。“效果非常好，根據一線教師的反饋，學生的實驗積極性提高了，實驗過程中的專注度、思考深度都有明顯提升。”成都七中育才學校東湖校區執行校長趙純直在接受封面新聞記者采訪時表示，目前除了在物理學科落地了AI+實驗課程，七中育才東湖校區將持續深化AI與科學教育的融合。

“一方面打磨、優化現有的D-Lab AI物理實驗課程，另一方面，也將探索AI在生物、化學等其它科目中的融合場景，讓AI與科學教育形成更廣泛、更深層的融合生態，賦能學生面向未來的科學素養�！�

趙純直談到，AI教育不是簡單的技術疊加，而是要深度融入學科、服務育人�！拔覀儗W校選擇以科學教育為核心，并以物理實驗為切入點，正是為了讓AI落地不懸空，真正服務于學生核心素養的培養�！�

同時，趙純直強調，AI是拐杖，不是輪椅——學生必須自己走路。在AI與學科教學的融合中，我們更要注重過程，評價體系不僅看結果，更看思維過程。學生的探究日志、迭代記錄、試錯反思，都是重要的評價依據。“我們堅信，只有始終以核心素養為綱，讓技術服務于科學精神、創新能力、人文素養的培育，才能培養完整的人，而非單純的技術使用者�！�