《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。 金角鱼面向过程和方法,重视教学创新,基于关键素养,看重科学探究和科学思维。专门学习物理的软件
《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。 初中物理辅助教学软件排名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。
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。
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。 《金角鱼初中物理》孕育初中物理教学新模式新方法。
《金角鱼初中物理》中的“探究式复习”蕴含教学智慧,呈现出现代技术的威力。
(1)“探究式复习”的特性
*探究习题背后基础的研究对象
*从探究中找到一般性的方法
*在习题分析中应用探究成果
*用设计与操作增进对问题感知和处理能力
(2)“探究式复习”的教学价值
*更是方向:架构学科素养和应试的桥梁
*更深入:将刷题转化为探究式学习
*更提能力:用深度学习替代低水平重复
*更能提分:提分/应变能力/省时间/有趣
(3)“探究式复习”的内容
凸透镜成像专题、伏安法测电阻专题、伏安法测电阻故障专题、测定小灯泡电功率专题、测定小灯泡电功率故障专题、电路故障专题(短路、断路)、固体压强专题Ⅰ、固体压强专题II、固体压力专题、流固混合下的压强专题、串联电路动态变化专题复习课、详见微信公众号“金角鱼做中学”中的《专题复习方案》 《金角鱼初中物理》入选UNESCO“教育数字化转型创新案例”。初中物理探究系统
金角鱼主张找到大量习题背后共通的物理现象,然后对其进行深度探究。专门学习物理的软件
《金角鱼初中物理》能有效促进达成物理教学的过程性评价。
新课程倡导“立足过程,促进发展”的学生学习评价。评价的目的在于诊断学生在发展过程中的优势与不足,教师应将评价结果及时反馈给学生。但在传统实验,受学生人数、时间等限制,教师往往采取主观评判方式,即教师通过观察和聆听学生表述或在实验过程中的表现再结合自身教学经验,只能进行口头评价。而金角鱼可以通过软件自带的实验的评价系统及时反馈给每位学生,帮助学生能发现并及时找出从而纠正在学习过程中存在的问题,激励学生学习物理的兴趣和信心,从而促进学生的发展,再通过每一个学生实验操作及数据上传中的情况,教师可以对出现的问题及时分析原因,及时讲解,且学生活动真实有效。 专门学习物理的软件