数智化探究学习在大学物理智慧课程中的应用THE APPLICATION OF DIGITAL-INQUIRY LEARNING IN SMART UNIVERSITY PHYSICS COURSES
张睿,赵晖,贾飞,张建卫,韩唐安
摘要(Abstract):
大语言模型的发展为物理教学的创新创造了条件。本研究重点讨论基于计算思维通过大语言模型在较短的时间内开发出供大学物理智慧课程使用的数智化探究场景的方法,并以斜抛探究实验为例,介绍如何基于人工智能通过数智化探究学习测评学生的创新能力的研究工作。通过数据挖掘可以发现学生在物理探究过程解决问题的策略,结合可解释人工智能能够较为科学的确定探究过程的评价量规,为学生创新能力的测评提供了一种量化测量方法。
关键词(KeyWords): 数智化探究;大语言模型;机器学习;创新能力测评
基金项目(Foundation): 上海市重点本科教改项目(4250104092/008)的支持;; 上海市基础学科拔尖学生培养计划2.0研究项目;; 同济大学2024年精品公共基础课程建设的支持(1370104330);; 同济大学本科生教育研究与改革教育管理项目(4250104092/052)的支持
作者(Author): 张睿,赵晖,贾飞,张建卫,韩唐安
参考文献(References):
- [1]PERSSON T. Strategies for teaching students to think critically:a meta-analysis[J]. Review of Educational Research,2015(2):275-314.
- [2]THOMAS J W. A review of research on project-based learning[J]. San Rafael, CA:Autodesk, 2000.
- [3]Open AI. Open AI o3 System Card. Open AI Technical Report, 2025.
- [4]卢宇,余京蕾,陈鹏鹤,等.生成式人工智能的教育应用与展望——以Chat GPT系统为例[J].中国远程教育, 2023,43(4):24-31.LU Y, YU J L, CHEN P H, et al. Educational applications and prospects of generative artificial intelligence:A case study of the Chat GPT system[J]. Chinese Journal of Distance Education, 2023, 43(4):24-31.(in Chinese)
- [5]WING J M. Computational Thinking[J]. Communications of the ACM, 2006, 49(3):33-35.
- [6]WANG Z, ZHANG R, XIE N, et al. Evaluation of physics inquiry based on event map:A case study of projectile motion inquiry game[J]. GCCIL2024,21(3):70-74.
- [7]DING X, LI Z, LIU T, et al. Event logic graph:A survey on construction, reasoning and applications[J]. ACM Computing Surveys, 2023, 55(9):1-34.
- [8]詹泽慧,钟煊妍,邹萱萱,等.以评促教:基于事理图谱的计算思维水平评价方法[J].现代远距离教育,2024(1):45-57.ZHAN Z H, ZHONG X Y, ZOU X X, et al. Promoting teaching through assessment:A computational-thinking proficiency evaluation method based on event-logic graphs[J]. Modern Distance Education, 2024(1):45-57.(in Chinese)