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。初中物理实验平台推荐
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!” 中学物理实验平台下载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。
利用《金角鱼初中物理》,做探究实验。
金角鱼不仅包含大量学生实验以及演示实验,还包括很多探究实验。实验界面效果逼真,实验数据准确客观,实验设计科学合理,是在线实验教学非常好的选择。
以“测定小灯泡的电功率”为例,该实验是初中物理中非常重要的实验之一,学生从实验器材的选择,到实验表格的设计,再到实验电路的连接和数据的读取,都需要严谨而规范的操作。该实验软件首先提供了让学生自己动手连接实物的机会,而且只有所有操作全部规范,连接全部正确之后才可以正确读数,否则就会出现和实物器材一样的实验现象或者报警。电路连接好之后,可以利用放大镜功能读取数据并对数据进行处理,还可以对实验中的故障进行分析,便于学生进一步理解实验过程, 金角鱼初中物理,为师生赋能。
《金角鱼初中物理》中灵活的实验设计和智能反馈,能减轻教师工作量,提升课堂效率。
以电路设计为例,在电学模块的任何地方,师生都可以自由设计、操作电路,都可以随意存取电路文件,都能得到智能的系统反馈。
电路设计引擎具备如下特性:
*电参数可调/故障可设置
*可操作/存储/修改/分享
*内在机理层次的仿真
*器件数量不受限制
*可随意自主设计电路
电路设计引擎具备如下教学价值:
*体贴:教师减少课时占用、解决动态/故障难点
*智能:智能评判设计成果
*个性:自主设计更能激励、支持项目化教学 金角鱼初中物理,为教学赋能。初中物理教学APP下载推荐
《金角鱼初中物理》适合学生自学。因为内含很多科学教育内容,也适合初中以外人员使用。初中物理实验平台推荐
《金角鱼初中物理》中虚拟仿真实验的暂停功能,能有效提升学生自主学习能力。
目前,上海市的中学物理教材采用螺旋式上升的编写模式,基本围绕力学、光学、热学、电磁学及原子物理等内容。其中内容的要求不断螺旋上升,我们可以利用软件围绕重要概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的实验,让学生进行自主实验设计与活动。比如电学这一章节实验,我们可以引导学生利用课余时间自主体验学习,从简单的基本的电路出发,经历串并联连接、电流表和电压表的使用方法、再到用欧姆定律测电阻、测定小灯泡电功率等知识。根据虚拟实验在设计之初所具有的人性化功能,使得学生在进行物理实验时能够暂停、重组。这些人性化功能很好为学生的自主学习提供了有效的途径。通过金角鱼模拟实验尝试,学生不仅能够利用软件中的温馨提示功能加强自己对错误的理解与关注,更能够让学生从错误中汲取教训,从而纠正错误。真正学会操作方法与步骤。通过完成一个个设定的任务后,达到学会知识,促进科学思维,提升能力的目的。 初中物理实验平台推荐
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