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。 金角鱼的价值主张:面向过程和方法,强调以学生为主体的探究,强调课程内容的结构化、动态化和课堂的活化。初中物理探究实验APP安装
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, 初中物理上课辅助平台推荐《金角鱼初中物理》旨在解决教学痛点、打造高效课堂、引发深度学习。
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》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。 用数值仿真和人工智能,改变初中物理教学模式。
金角鱼常年举办初中物理教学法实践研究工作坊。本工作坊聚焦于仿真技术、信息技术和初中物理课堂教学的深度融合,进行学科素养下融合仿真技术的初中物理教学法实践研究,提高参与者的双核素养和物理教学教研水平。鉴于青年教师成长的迫切性和对信息技术的敏感性,本工作坊尤其欢迎青年教师参与。
培养和提高教师的专业素养和信息技术素养(双核素养),建设一支精良的教师队伍,是办好学校的关键所在。青年教师的成长关系到学校的现在和未来,是实施教学革新、实现国家课程校本化探究化,重塑以课堂文化为内核的学校文化的关键。他们精力充沛、思想活跃、富有创造力,对新知识、新技术、新方法具有较强的接受能力,成长的迫切性强。
《金角鱼初中物理》焕发教研活力,促进教师成长,提升教师信息技术素养,能
(1)提高教师贯彻物理学科素养教学法探究的自觉性和实践能力;
(2)帮助教师大幅度提高物理教学的情境运用能力;
(3)在常态化的软件应用中提升教师信息素养;
(4)打造物理智慧课堂,用信息化焕发教研活力,帮助教师在公开课和论文上提升竞争力,促进青年教师快速成长。 《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。初中物理教学工具
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。初中物理探究实验APP安装
《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。 初中物理探究实验APP安装