《金角鱼初中物理》是基于数值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教学系统。它所应用的技术主要是数值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角鱼建立了物理对象的数学模型及其相应的数值计算方案,形成高精度、高鲁棒性的CAE技术。仿真对象有电路、分子、热机、滑动、齿轮、流体、运动、声波、音阶、光路、柔性物体等。金角鱼构建了压力或压强等数字传感器,形成直观精密的探究环境。它还能对电路/滑轮组/光路等用户的实验设计进行智能评估。《金角鱼初中物理》以探究为目的,以情境为内容,以交互为特征。初中物理教师备课APP排名
《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。 初中物理备课平台下载突破难点,金角鱼研制出“比热容-热学”教学软件。
《金角鱼初中物理》倡导在学习过程中强化感性感知。
越来越强的“感性表达技术”,是金角鱼所追求的重要能力之一。
人是有感性的动物。感性是人类生存的基础,也是人活着的目的(追求幸福感)。
感性是幸福感的来源。感性能力及其培养,是教育工作者和每个人都不可忽略的方面。我们长期以来,高估理性贬低感性,忽略了感性能力及其养成。
感性和理性,没有高低之分。直觉和洞见,建立在感性的基础之上。鲜活的创造力常常伴随着过人的感性。
科学始于感性。科学的发现始于感性,科学学习也始于感性。
科学和艺术在山底分手,在山顶汇合。艺术强调感性,科学强调理性。科学和艺术相结合,就是感性和理性相结合。“始于感性,终于理性”是错误的,感性-理性-感性-理性……这样往复循环才更合理。
《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。 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。
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!” 《金角鱼初中物理》的教学应用与价值。初中物理探究系统
金角鱼荣获****认定。初中物理教师备课APP排名
《金角鱼初中物理》能引发深度学习,刺激主动学习。
学生置身于仿真环境中,可以充分调动感觉、运动和思维,极大地提高了学习效率。曾经有教育心理学家进行了比较试验,结果表明:仿真教学模式下,学生可以记忆约70%的内容,而传统的“教师讲,学生听”模式下,学生只能记忆约30%的内容。
与传统的方式相比,仿真教学能为学生提供充分动手的机会、灵活的仿真各种真实情况、设定各种事故及极限运行状态、具备自动评价功能、安全性高、节省开支。除了这些显而易见的优点,仿真教学还有一些超出人们预期的效果:
(1)调动学生学习主动性。仿真软件一般都是独自操作,独自完成,学生必须开动脑筋认真分析问题,从而才能准确地解决问题。
(2)开拓想象空间。学生可以反复试验自行设计的实验方案,进行各种各样的设计,并迅速地通过仿真看到结果。
(3)减轻教师的负担。学生们主观能动性提高了,教师重复性工作量少了。 初中物理教师备课APP排名