金角鱼初中物理(学校版)仿真实验软件教学应用和价值

     《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。 《金角鱼初中物理》入选UNESCO“教育数字化转型创新案例”。金角鱼初中物理(学校版)仿真实验软件教学应用和价值

     金角鱼在上海的教学应用实践《用数值仿真和人工智能，改变初中物理教学模式》，入选《中国智能教育创新实践报告》。

     “2022中国教育数字化转型下的智能教育”论坛，于2022年1月13日在上海举行。

     本论坛重点关注中国近年来在各个学生年龄段以及各场景下教育数字化转型的成果，讨论智能教育技术对传统教育所带来的改变，旨在推进人工智能等信息技术与教育的深度融合和推广应用。

     本次论坛邀请了来自教育界的学者与企业界的嘉宾，围绕人工智能和其他先进技术促进教育数字化转型等问题进行分享和交流。UNESCO教育信息技术研究所（UNESCOIITE)所长展涛做了主旨报告。

     《中国智能教育创新实践报告》作为本次会议的重要成果在此次论坛上发布。

     在入选《中国智能教育创新实践报告》21个杰出案例中，除了15个学校案例之外，只有6个企业案例。这六个企业案例来自于华为、腾讯、金角鱼等。 新课标下的初中物理探究式智能情境教学软件提高动手能力有了金角鱼，物理更容易。

     金角鱼在探索初中物理教学新模式和新方法的过程中获得了大量用户的肯定与支持。

     如上海永昌学校的李校长讲道：多谢金角鱼提供的支持，现在的孩子们真幸福，信息技术创造了这么好的条件。想想我们上学的时候，哪有这种得力的工具？！希望老师们在日常教学中能继续把软件用上、用好。

     黄浦区物理教研员成老师对金角鱼支持的课堂也给出极大的肯定，任课老师作为信息时代杰出教师的能力，在这样的课堂设计和信息技术的运用中展漏无疑。

     还有老师评价道：“别开生面的探究课”、“仿真是无法代替真实实验，怎么合理地用，真是得好好想，金角鱼这个思路还挺靠谱”、“我也得跟金角鱼学起来！”

     《金角鱼初中物理》倡导学生：要发挥感性、提升感觉能力。

     以初中物理声学为例。声学部分，不是考试的重点，也不是老师关注的板块。但是，“声”是耳朵所感受的东西，它是鲜活的、有趣的，是能激发孩子科学兴趣的。我们不可切断或漠视这个孩子与世界发生联系的途径。

     在声音的产生与传播中，我们引入了贝多芬的《致爱丽丝》，原名《a小调巴加泰勒》；我们还设计了拥有三个八度的琴键，在弹奏中探究音乐背后的科学。

     感性导致的理性，才是真的理性，否则就是教条。我们需要知识建构，但是这个知识建构一定不是没有感性基础的，一定是连接我们丰富感受和科学探究之间的桥梁。

     教科书的生硬、应试的导向、课堂的沉闷、社会的急功近利，已经极大地压制了孩子们的感性。释放感性就是解放孩子、解救教育。 金角鱼开展《融合仿真技术的初中物理学科素养培养教学法实践研究》工作坊。

     《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。 学生可随时随地借助信息技术手段，从被动变主动，以自己的视角DIY设计实验，动手实践。新课标下的初中物理软件致力于技术和教学的深度融合

突破难点，金角鱼研制出“比热容-热学”教学软件。金角鱼初中物理(学校版)仿真实验软件教学应用和价值

     《金角鱼初中物理》的一大特点是现象数据化，通过数据来传达感性。例如软件中引入的数字传感器——压力压强传感器。

     在“压强”这节课中，固体对接触面的压强大小可以通过物体形变程度来进行定性比较。但由于实验过程中没有设置定量比较的过程，只能得出压强与压力成正相关、与受力面积成负相关，无法得到“压强大小与压力大小成正比，与受力面积成反比”的结论。所以书本上紧接着以直接“告诉”的方式给出结论：“实际上，压力的作用效果是由单位面积上受到的压力决定的。”

     上面提到的这个问题一直以来没有一个很好的解决方案，因为物体受到的压强虽然可通过物体的形变来表现，但因为无法测量的缘故导致无法定量描述，从而学生无法自主得出压强公式。但借助《金角鱼初中物理》软件，将这块内容进行了重新设计。在软件“压力压强”教学内容中，物体的下方都会有一个传感器，使得压强大小可以通过底部颗粒物的颜色深浅来判断（颜色越深压强越大），同时还可以在数据层面显示压强的具体大小。在能获得压强具体数据情况下，就可以找出压强与压力大小、受力面积大小的定量关系——与压力成正比，与受力面积成反比。 金角鱼初中物理(学校版)仿真实验软件教学应用和价值

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