《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來(lái)的?金角魚,不是對(duì)研究或?qū)W習(xí)對(duì)象現(xiàn)象級(jí)的仿真,而是對(duì)物理對(duì)象內(nèi)在機(jī)理的仿真。它基于人類對(duì)整個(gè)物理對(duì)象形成的科學(xué)的研究成果,這個(gè)成果往往是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)方程。然后用數(shù)值仿真技術(shù),形成可視化的可交互情境。
有很多老師和同學(xué)對(duì)此非常感興趣,認(rèn)為這種方式開(kāi)啟了一種新的探究途徑。如點(diǎn)燃蠟燭后,熱在空氣中擴(kuò)散的情形。當(dāng)對(duì)流存在時(shí),熱擴(kuò)散會(huì)由于流體的流動(dòng)而發(fā)生復(fù)雜的形變,其運(yùn)動(dòng)規(guī)律滿足NS(Navier-Stokes)方程。我們的數(shù)值仿真算法就基于NS方程,因此會(huì)帶了較為復(fù)雜的計(jì)算,對(duì)計(jì)算機(jī)性能有一定要求。由于流體存在湍流現(xiàn)象,仿真計(jì)算還需要加入湍流方程,即流體在越過(guò)障礙時(shí),快速流動(dòng)的液體速度會(huì)產(chǎn)生散亂的隨機(jī)流動(dòng)現(xiàn)象。 “金角魚”,是仿真技術(shù)和科學(xué)教育產(chǎn)品研發(fā)基地。初中物理探究式教學(xué)系統(tǒng)下載

《金角魚初中物理》中的“探究式復(fù)習(xí)”蘊(yùn)含教學(xué)智慧,呈現(xiàn)出現(xiàn)代技術(shù)的威力。
(1)“探究式復(fù)習(xí)”的特性
*探究習(xí)題背后基礎(chǔ)的研究對(duì)象
*從探究中找到一般性的方法
*在習(xí)題分析中應(yīng)用探究成果
*用設(shè)計(jì)與操作增進(jìn)對(duì)問(wèn)題感知和處理能力
(2)“探究式復(fù)習(xí)”的教學(xué)價(jià)值
*更是方向:架構(gòu)學(xué)科素養(yǎng)和應(yīng)試的橋梁
*更深入:將刷題轉(zhuǎn)化為探究式學(xué)習(xí)
*更提能力:用深度學(xué)習(xí)替代低水平重復(fù)
*更能提分:提分/應(yīng)變能力/省時(shí)間/有趣
(3)“探究式復(fù)習(xí)”的內(nèi)容
凸透鏡成像專題、伏安法測(cè)電阻專題、伏安法測(cè)電阻故障專題、測(cè)定小燈泡電功率專題、測(cè)定小燈泡電功率故障專題、電路故障專題(短路、斷路)、固體壓強(qiáng)專題Ⅰ、固體壓強(qiáng)專題II、固體壓力專題、流固混合下的壓強(qiáng)專題、串聯(lián)電路動(dòng)態(tài)變化專題復(fù)習(xí)課、詳見(jiàn)微信公眾號(hào)“金角魚做中學(xué)”中的《專題復(fù)習(xí)方案》 初中學(xué)好物理的app金角魚提供大量生動(dòng)的互動(dòng)情境,學(xué)生能在做中學(xué),老師能在互動(dòng)中教。

《金角魚初中物理》能引發(fā)深度學(xué)習(xí),刺激主動(dòng)學(xué)習(xí)。
學(xué)生置身于仿真環(huán)境中,可以充分調(diào)動(dòng)感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)和思維,極大地提高了學(xué)習(xí)效率。曾經(jīng)有教育心理學(xué)家進(jìn)行了比較試驗(yàn),結(jié)果表明:仿真教學(xué)模式下,學(xué)生可以記憶約70%的內(nèi)容,而傳統(tǒng)的“教師講,學(xué)生聽(tīng)”模式下,學(xué)生只能記憶約30%的內(nèi)容。
與傳統(tǒng)的方式相比,仿真教學(xué)能為學(xué)生提供充分動(dòng)手的機(jī)會(huì)、靈活的仿真各種真實(shí)情況、設(shè)定各種事故及極限運(yùn)行狀態(tài)、具備自動(dòng)評(píng)價(jià)功能、安全性高、節(jié)省開(kāi)支。除了這些顯而易見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn),仿真教學(xué)還有一些超出人們預(yù)期的效果:
(1)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。仿真軟件一般都是獨(dú)自操作,獨(dú)自完成,學(xué)生必須開(kāi)動(dòng)腦筋認(rèn)真分析問(wèn)題,從而才能準(zhǔn)確地解決問(wèn)題。
(2)開(kāi)拓想象空間。學(xué)生可以反復(fù)試驗(yàn)自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行各種各樣的設(shè)計(jì),并迅速地通過(guò)仿真看到結(jié)果。
(3)減輕教師的負(fù)擔(dān)。學(xué)生們主觀能動(dòng)性提高了,教師重復(fù)性工作量少了。
金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學(xué)新模式和新方法。
對(duì)于初中物理教學(xué),普遍存在情境創(chuàng)設(shè)乏力、學(xué)生動(dòng)手操作機(jī)會(huì)較少的情況;諸多教學(xué)難點(diǎn)的解決呼喚新的技術(shù)手段,如二力平衡、電學(xué)故障等。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、參與度和學(xué)習(xí)效果,在物理教學(xué)的諸多環(huán)節(jié)需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)更多生動(dòng)、直觀、能激發(fā)學(xué)生思維的互動(dòng)情境。為解決上述問(wèn)題,金角魚把數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)引入到初中物理教學(xué)中。
2020年2月上海奉賢區(qū)教育學(xué)院教學(xué)研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯(lián)合發(fā)起《在線教學(xué)背景下初中物理課堂教學(xué)與金角魚初中物理軟件的有效整合教學(xué)研究》項(xiàng)目。該項(xiàng)目先在上海古華中學(xué)等十余所奉賢區(qū)學(xué)校實(shí)施,后來(lái)擴(kuò)展到上海的楊浦區(qū)、閔行區(qū)、浦東新區(qū)、嘉定區(qū),進(jìn)而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學(xué)校。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),該項(xiàng)目累計(jì)涉及學(xué)校500所以上、教師1500名以上。隨著實(shí)踐的深入,本項(xiàng)目后來(lái)演變?yōu)椤度诤戏抡婕夹g(shù)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向的初中物理教學(xué)法實(shí)踐研究》。
該項(xiàng)目目的是運(yùn)用數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)煥發(fā)初中物理教學(xué)活力,造就學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的場(chǎng)景,激發(fā)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)心、動(dòng)情,改變“教”和“學(xué)”的模式;探索用新的方法和工具武裝新一代教師,培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)達(dá)標(biāo)的高素質(zhì)學(xué)生。 用新問(wèn)題新思想新技術(shù),創(chuàng)新初中物理教研形態(tài)。

利用《金角魚初中物理》,探索項(xiàng)目化的初中物理學(xué)習(xí)模式。
開(kāi)展設(shè)計(jì)項(xiàng)目式或主題式的探究性學(xué)習(xí)模式,利用金角魚線上平臺(tái),有更多保存和展示學(xué)生作品的空間,教師要盡可能地展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,以成就感驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。在學(xué)生嘗試優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中不斷增加感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的體驗(yàn),進(jìn)而調(diào)動(dòng)大腦的思考,這樣可以有效促進(jìn)具身認(rèn)知發(fā)展。利用平臺(tái)提供的豐富資源,項(xiàng)目化式的學(xué)習(xí),學(xué)生各顯其能,在習(xí)得知識(shí)的過(guò)程中,培養(yǎng)了解決問(wèn)題的能力,增加了學(xué)生的自信心,促進(jìn)了學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展示。 線上教學(xué)巧用虛擬仿真實(shí)驗(yàn),探索物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。初中物理課件制作APP
《金角魚初中物理》以探究為目的,以情境為內(nèi)容,以交互為特征。初中物理探究式教學(xué)系統(tǒng)下載
《金角魚初中物理》是探究式三維智能情境教學(xué)SaaS系統(tǒng)。它建立了200多個(gè)交互式仿真探究情境,支撐充滿感性感知和理性提升的學(xué)習(xí)過(guò)程和師生交互過(guò)程,還蘊(yùn)含PBL教學(xué)思想和STEM手段。它解決了諸多教學(xué)難點(diǎn),形成了生動(dòng)完整的數(shù)字化線上物理教學(xué)平臺(tái),支持教師使用、師生共用、學(xué)生初學(xué)、提升和和考前綜合能力提高。
突出學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo),聚焦科學(xué)思維和科學(xué)探究,把傳統(tǒng)教學(xué)推進(jìn)到數(shù)字化教學(xué)模式,改變了教和學(xué)的方式。它強(qiáng)調(diào)技術(shù)和教學(xué)深度融合,倡導(dǎo)探究式教學(xué),打造出了一個(gè)個(gè)鮮活的新型高效課堂。 初中物理探究式教學(xué)系統(tǒng)下載