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。 金角鱼做中学软件用教学创新解决复习课教学转化率不高的问题。初中物理备课软件下载
《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。 初中物理课堂教学软件下载推荐金角鱼的《欧姆定律(探究导体中电流和电压的关系)》环节是师生强交互的实验教学案例。
利用《金角鱼初中物理》,探索项目化的初中物理学习模式。
开展设计项目式或主题式的探究性学习模式,利用金角鱼线上平台,有更多保存和展示学生作品的空间,教师要尽可能地展示学生的学习成果,以成就感驱动学生进一步学习。在学生尝试优化设计方案的过程中不断增加感觉运动系统的体验,进而调动大脑的思考,这样可以有效促进具身认知发展。利用平台提供的丰富资源,项目化式的学习,学生各显其能,在习得知识的过程中,培养了解决问题的能力,增加了学生的自信心,促进了学生的个性化发展示。
《金角鱼初中物理》的研发创新具有鲜明的原创性。
它是首先提出面向“过程和方法”初中物理教学软件。通过面向“过程和方法”,促进“态度情感价值观”的培养,更有助于缩短教学时间、发掘孩子们的创造力,提升学生素质。在教学三目标(1知识和技能,,2过程和方法,3态度/情感/价值观)中,目前学校教育和考试重点在教学目标的第一阶段“知识和技能”上。
它是首先提出基于初中物理的学科素养、着重科学探究和科学思维、打通学科素养和应试教育桥梁的软件。通过变“专题复习”为“专题探究”,激励学生勇于探究习题背后基础的物理研究对象,从探究中找到一般性的解题方法。 物理课堂与金角鱼教学软件的有机融合。
《金角鱼初中物理》希望从内容编排、软件操作上为老师提供便利。
在内容编排上具备如下特点:
(1)对新课、复习课、考试全支撑;
(2)声、光、力、热、电全覆盖;
(3)目录按教学顺序编排,贴近教学实际;
(4)软件包括基础部分、拓展部分、教师个人研发平台,灵活满足不同老师的需求。
在软件操作上具备如下特点:
(1)用户体验感好,操作便捷。老师学生普遍反映上手快,易操作。
(2)支持主流操作系统。Windows版和Android版,已经发布。即将推出IOS版。
(3)主界面的右半边全是给使用者的各种帮助,包括公告、软件解析和课堂应用视频等、在线交流区。 金角鱼为教师提供基于情境的教学设计方案。初中物理虚拟实验学习软件排名
金角鱼荣获"2019智慧教育杰出校园好方案”。初中物理备课软件下载
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。 初中物理备课软件下载