金角鱼初中物理实验软件对学生的价值

     《金角鱼初中物理》在教学应用上更自由。这一点表现在如下几个方面：

     （1）在电学所有模块，都支持电路的任意设计、存储/调取和操作。

     （2）电学之外也具备大量的实验设计场景，支持使用者自由设计实验，有些实验设计还可以存储和调取。如平面镜成像、凸透镜成像、杠杆、滑轮、参照物-运动-速度等。

     （3）引入压力/压强数字传感器，支持对各种固体切割物和液体的传感。

     （4）强大的情境分析工具，可适用于习题的分析和深层探究。如参数可调的流固混合情境模拟器、电路九宫格分析器、电路短断路故障模拟和分析器、伏安法测电阻和小灯泡电功率故障复现工具等。《金角鱼初中物理》在系统反馈更智能。这一点表现在如下几个方面：实验操作考练习能自动评分并给出错误提示、实验设计能自动评判设计的正误、制作类(项目化设计)能据实呈现运转效应等。 《金角鱼初中物理》以探究为目的，以情境为内容，以交互为特征。金角鱼初中物理实验软件对学生的价值

     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。 金角鱼初中物理教学软件情境设计金角鱼的价值主张：面向过程和方法，强调以学生为主体的探究，强调课程内容的结构化、动态化和课堂的活化。

     《金角鱼初中物理》在新授课方面，利用众多杰出教学实践，和仿真技术结合，有效突破多个教学难点和关键点。

     软件在二力平衡、压强、法线的引入、电路动态和电路故障、比热容、凸透镜成像、测定小灯泡电功率、电和热学的微观解释、声音传播的疏密波等很多教学难点和关键点都着力突破，得到了众多老师的应用。

     以“凸透镜成像”为例，《金角鱼初中物理》沿着这个脉络深入：探究凸透镜成实像的规律--凸透镜焦距对成像的影响--物体高度对凸透镜成像的影响--凸透镜成像与光源大小的关系--遮光板对凸透镜成像的影响--凸透镜成像规律的光路分析。

     《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。 金角鱼云平台，同步交互，打造新型课堂。异步交互，打造翻转课堂。

     《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。 金角鱼云平台强调技术和教学深度融合，倡导探究式教学。新课标下的金角鱼初中物理软件（学生版）让学习更主动

金角鱼为教师提供基于情境的教学设计方案。金角鱼初中物理实验软件对学生的价值

     《金角鱼初中物理》对复习课和实验考练习也有很大帮助。

     （1）复习课方面，用“探究式复习”构筑学科素养和应试之间的桥梁，带来多项教学创新。

     探究式复习，将刷题转化为探究式学习，用深度学习替代低水平重复，更能提分、更具应变能力、更省时间、更有趣。软件中包括了十一个专题复习，它们均是考前复习的难点重点。

     （2）实验考练习，将有力地减轻教师在新授课和复习课上的教学负担。实验考练习，依据标准，利用原有情境，推出了全部14个学生实验的实验考练习。每个实验考练习均具备演示模式、练习模式、考核模式。

     它将有力地促进考前练习，而且已经被多个老师融入到新授课的教学中。它减轻了老师负担，为新授课和复习课都带来巨大便利，推进了线上和线下融合的混合式教学。 金角鱼初中物理实验软件对学生的价值

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