《金角鱼初中物理》是基于数值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教学系统。它所应用的技术主要是数值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角鱼建立了物理对象的数学模型及其相应的数值计算方案,形成高精度、高鲁棒性的CAE技术。仿真对象有电路、分子、热机、滑动、齿轮、流体、运动、声波、音阶、光路、柔性物体等。金角鱼构建了压力或压强等数字传感器,形成直观精密的探究环境。它还能对电路/滑轮组/光路等用户的实验设计进行智能评估。金角鱼是老师教学的好帮手,学生学习的得力助手。九年级物理探究式智能情境教学软件
《金角鱼初中物理》的设计创新具有鲜明的教学前瞻性。
(1)在理念运用上,整合了“做中学”和“STEM”理念,因而呈现出很强的探究式学习的特点,软件具备很强的交互性和操作性。
产品具备科学游戏的特点,通过三维建模的形式创造立体的空间,交互的游戏体验,让孩子们可以交流互通,极大丰富了内容玩点,充分吸引孩子。通过交互性和操作性的设计,实现深度参与,一改被动灌输的传统模式。
(2)在表现手法上,呈现出“趣味性”、“艺术性”和“故事性”。
产品还将设法把故事性融入。寓知识于故事之中,藏探究于游戏之内。以软件的形式通过运用先进的虚拟仿真技术结合卡通人物的引导把枯涩难懂的理论、技术,以一种生动、形象、活泼的方式表现出来,让公众能够轻松愉快的明白和接受这些理论知识。
中学物理金角鱼云平台有助于重塑以课堂文化为主的学校文化。
《金角鱼初中物理》中的“探究式复习”蕴含教学智慧,呈现出现代技术的威力。
(1)“探究式复习”的特性
*探究习题背后基础的研究对象
*从探究中找到一般性的方法
*在习题分析中应用探究成果
*用设计与操作增进对问题感知和处理能力
(2)“探究式复习”的教学价值
*更是方向:架构学科素养和应试的桥梁
*更深入:将刷题转化为探究式学习
*更提能力:用深度学习替代低水平重复
*更能提分:提分/应变能力/省时间/有趣
(3)“探究式复习”的内容
凸透镜成像专题、伏安法测电阻专题、伏安法测电阻故障专题、测定小灯泡电功率专题、测定小灯泡电功率故障专题、电路故障专题(短路、断路)、固体压强专题Ⅰ、固体压强专题II、固体压力专题、流固混合下的压强专题、串联电路动态变化专题复习课、详见微信公众号“金角鱼做中学”中的《专题复习方案》
《金角鱼初中物理》中的情境是怎么做出来的?金角鱼,不是对研究或学习对象现象级的仿真,而是对物理对象内在机理的仿真。它基于人类对整个物理对象形成的科学的研究成果,这个成果往往是严谨的数学方程。然后用数值仿真技术,形成可视化的可交互情境。
有很多老师和同学对此非常感兴趣,认为这种方式开启了一种新的探究途径。如点燃蜡烛后,热在空气中扩散的情形。当对流存在时,热扩散会由于流体的流动而发生复杂的形变,其运动规律满足NS(Navier-Stokes)方程。我们的数值仿真算法就基于NS方程,因此会带了较为复杂的计算,对计算机性能有一定要求。由于流体存在湍流现象,仿真计算还需要加入湍流方程,即流体在越过障碍时,快速流动的液体速度会产生散乱的随机流动现象。
金角鱼,在与课堂的融合中彰显价值。
金角鱼的推广应用,在打造高效课堂、激发学生主动学习、引发深度学习,促进教师成长,实现初中物理课程的校本化和探究化方面,正在改变着初中物理的教学模式、形成面向学科素养基于仿真技术的初中物理教学法。
大量依托金角鱼初中物理软件的常态化的教研活动在上海和长三角进行。几年来,据不完全统计,使用《金角鱼初中物理》上的公开课有一百节以上。上海市奉贤区教育学院以物理教学和金角鱼软件融合为主题的教研活动达到两个学期十几场。使用金角鱼进行教学的教师有二千名以上。
金角鱼公众号,开设了“教学法研究专栏“,大量教研活动的报道,以及教学法研究文章,详见金角鱼做中学微信公众号。 我们倡导感性--《金角鱼初中物理.声学》。初三物理工具
有了金角鱼,物理更容易。九年级物理探究式智能情境教学软件
金角鱼教研共同体正在积极探索初中物理教学新模式和新方法。
对于初中物理教学,普遍存在情境创设乏力、学生动手操作机会较少的情况;诸多教学难点的解决呼唤新的技术手段,如二力平衡、电学故障等。为提高学生学习兴趣、参与度和学习效果,在物理教学的诸多环节需要创设更多生动、直观、能激发学生思维的互动情境。为解决上述问题,金角鱼把数值仿真和人工智能技术引入到初中物理教学中。
2020年2月上海奉贤区教育学院教学研究中心和上海金角鱼软件有限公司联合发起《在线教学背景下初中物理课堂教学与金角鱼初中物理软件的有效整合教学研究》项目。该项目先在上海古华中学等十余所奉贤区学校实施,后来扩展到上海的杨浦区、闵行区、浦东新区、嘉定区,进而又延伸到江苏省和浙江省的部分学校。据不完全统计,该项目累计涉及学校500所以上、教师1500名以上。随着实践的深入,本项目后来演变为《融合仿真技术学科素养导向的初中物理教学法实践研究》。
该项目目的是运用数值仿真和人工智能技术焕发初中物理教学活力,造就学生探究式学习的场景,激发学生动手、动脑、动心、动情,改变“教”和“学”的模式;探索用新的方法和工具武装新一代教师,培养学科素养达标的高素质学生。 九年级物理探究式智能情境教学软件
上海金角鱼软件有限公司位于中国(上海)自由贸易试验区芳春路400号1幢3层,交通便利,环境优美,是一家服务型企业。公司致力于为客户提供安全、质量有保证的良好产品及服务,是一家有限责任公司(自然)企业。公司拥有专业的技术团队,具有《金角鱼初中物理》等多项业务。金角鱼自成立以来,一直坚持走正规化、专业化路线,得到了广大客户及社会各界的普遍认可与大力支持。