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。 线上教学巧用虚拟仿真实验,探索物理实验教学新模式。金角鱼初中物理(学校版)仿真软件情境设计
金角鱼有着大量的教学创新,一直在应用中为老师们提供帮助,助力老师成为信息时代的杰出教师。例如帮助上海民办永昌学校的邱老师打造《探究物质质量与体积的关系》一课。
本节课采用小组合作的形式,三个大组十个小组的学生分别对三种液体、三种固体进行测量。利用金角鱼平台进行数据的收集、汇总,并带领学生进行数据分析。金角鱼的即时汇总、曲线拟合等基于内容的数据采集和分析工具为课堂提供了极大的便利。
(1)实验数据的生生、师生共享。线下实验与金角鱼线上数据分享相融合,即时拿到实验数据,提高了实验效率,同学们看到了团队协作的力量,无意之间增强了团队的合作的意识。
(2)方便的曲线拟合工具。当大家的数据一组一组呈现在坐标系上,拟合出图像时,学生们都发出惊叹。图线法的运用,促进了形象思维在物理探究中作用的发挥。
(3)学生实验结果的即时诊断。课上有一组学生测量固体体积的时候忘记减去量筒中原有液体体积,导致采集数据错误。当从图线中发现这个问题的时候,同学们恍然大悟。 金角鱼初中物理软件(学校版)对老师的价值《金角鱼初中物理》的教学应用与价值。
金角鱼在中国的教学应用实践入选UNESCO“教育数字化转型创新案例”。
该案例所属的创新领域是:
◇改善教学(增加学生的动力和参与度,促进知识和技能的获取,优化评估和评价系统,改善学习成果)
◇创建有利的环境(教室,实验室,健康、安全、趣味盎然、能够满足学习者个性化需求的在线学习平台)
案例发起人和实施者是:
◇发起人:上海奉贤区教育学院教学研究中心,上海金角鱼软件有限公司
◇实施者:上海金角鱼软件有限公司,上海奉贤区教育学院教学研究中心,上海古华中学等
《金角鱼初中物理》能解决以下问题。
(1)解决了教师情境创设难的问题:用仿真技术创设互动情境,实现了日常教学中的难点突破和探究式教学。
(2)解决了学生学习积极性调动问题:用数值仿真/人工智能/互联网等技术实现了“课堂四动(情境互动/问题拉动/数据联动/平台驱动)”,通过“课堂四动”引发“学生四动(动手/动脑/动心/动情)”。
(3)解决了应试教育和素质教育相背的问题,缓解了教师复习课教学转化率低的问题:用“探究式复习”构筑学科素养和应试之间的桥梁,教学转化率大幅提升。
(4)解决了学生实验操作动手难问题和规范性掌握问题:实验考练习,有力地减轻教师在新授课和复习课上的教学负担。
(5)解决物理学科教研不活跃和手段匮乏的问题:以新技术焕发物理学科教学教研的活力,促进教师成长和教学水平的提高。 用新问题新思想新技术,创新初中物理教研形态。
《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。 突破难点,金角鱼研制出“比热容-热学”教学软件。金角鱼物理模拟实验软件情境设计
金角鱼是老师教学的好帮手,学生学习的得力助手。金角鱼初中物理(学校版)仿真软件情境设计
金角鱼有大量信息技术和课堂深度融合的案例,打造出了课堂新气象。
以“欧姆定律”为例,《金角鱼初中物理》的课堂应用脉络是:学生自主实验设计--实验设计结果的师生交互--实验数据采集的小组团队协助--实验数据小组间分享和汇总--实验数据的动态处理--实验数据的多维度分析。
信息技术应用在课堂上,使整体的教学内容达到了延伸与提升。软件的实用、高效,打破了以往教学中为了用平台而用平台的局面,节约了课堂时间,使整体的教学内容达到了延伸与提升。除此以外,紧紧抓住了学生的学习心 理,激发了学生的学习兴趣,学生参与度高了,课堂气氛活跃了,接受程度也高了。 金角鱼初中物理(学校版)仿真软件情境设计
上海金角鱼软件有限公司致力于数码、电脑,是一家服务型的公司。公司自成立以来,以质量为发展,让匠心弥散在每个细节,公司旗下《金角鱼初中物理》深受客户的喜爱。公司从事数码、电脑多年,有着创新的设计、强大的技术,还有一批专业化的队伍,确保为客户提供良好的产品及服务。金角鱼立足于全国市场,依托强大的研发实力,融合前沿的技术理念,飞快响应客户的变化需求。