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》的教学应用与价值。初中物理教学平台下载
《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。 初中物理自学系统下载《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。
《金角鱼初中物理》在教学难点突破上舍得下苦功夫、深功夫。
比如,为了突破“比热容”这个公认的教学难点,金角鱼专门推出了“比热容-热学”板块,在金角鱼公众号上开设了“热学十八回”讲座。
这个模块涵盖温度、P-V-T关系、热传递、比热容、分子运动等18个方面的探究目标和互动探究情境。从零号定律出发,深入到分子领域,探究温度的本质;把功和热联系起来,初步探究比热容;从分子运动层面,对影响比热容的因素进行更深入的探究等。
为了攻克“比热容”这个普遍的教学难点,金角鱼研发团队不但研读了多本中国的大学教材,还研读了多本欧美极富盛名的大学教材。
这些欧美的相关教材,动不动厚达2000页以上。在其中,金角鱼看到了国内教学上的差距,得到了很多启发。
金角鱼的专题探究内容在教师们的使用过程中,为中考复习提供了强力的支持。以压强专题复习课为例。
金角鱼为此提供了:
(1)投放活动情景化。可以动态调整液体、固体的参数,借助压力压强传感器,清晰得让学生观察到投放前后,水位变化、杯内杯外的压强变化量。
(2)计算过程显性化、概括汇总表格化。借助金角鱼提供的探究5种投放状态下各物理量变化的思想,分析每一步相关物理量的表达式,总结出变化表格。
(3)解题分析操作化。金角鱼可将文本式的静态情境转变为可操作情境,带领学生运用结论解决实际问题,这就使学习构成了一个闭环。 金角鱼的虚拟仿真教育技术在初中物理教学上的创新应用。
《金角鱼初中物理》的研发创新手段具有鲜明的先进性和综合性。
(1)把在航空、航天、汽车等工程设计领域所使用的CAE(计算机辅助工程)手段,用于建立仿真教学中的物理模型。如,力学中的伯努利原理交互仿真探究情境(流体速度和压强的关系)等,这么高维的手段非常有助于解决老师常见的教学难点和痛点。
(2)综合虚拟仿真、情境化教学、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技术,通过沉浸场景和场景变革,在不断推进的各个场景里通过提出越来越深入的大量的问题,引发学生动手、思考和探究,促进有效学习行为的发生。
(3)体现在仿真精度和智能分析上,即虚拟环境是基于CAE标准的,具有高精度仿真特点。 金角鱼是老师教学的好帮手,学生学习的得力助手。初中物理自学系统下载
金角鱼支持下的新型实验数据交互方式将持续改变初中物理课堂。初中物理教学平台下载
利用《金角鱼初中物理》,做趣味实验。
金角鱼除了包含常规实验之外,还有很多趣味实验和游戏实验,让学生利用所学知识解决问题。例如,需要学生利用光的反射知识,通过添加宝石将光线反射到目标宝石处的“反射游戏”;利用杠杆的平衡条件知识,将重物进行摆放,让杠杆在水平方向保持平衡的“杠杆游戏”。
不仅学生可以亲自动手做,趣味实验作为老师授课时的导入素材,或者课后的个性化作业,更能在学习知识的同时提升学生的学习兴趣。 初中物理教学平台下载