《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。金角鱼初中物理(学校版)软件是老师的好帮手
利用《金角鱼初中物理》,做科学严谨的物理实验。
物理是一门以实验为基础的学科,物理规律的建立,无一不是以实验为基础,并受到实验的检验。科学严谨的物理实验,从实验器材的选择,到实验步骤的确立,再到实验数据的获得和处理,都体现着物理学科的素养。
为了确保实验的定量和有效,必须有规范化的实验器材来辅助教学,然而在某些特殊验中,由于实验器材的限制,规范实验自然无从谈起。此时金角鱼便体现出它的优势,可以让学生直观地看到实验现象,获得实验数据从而得到实验结论。还可以让学生利用模拟实验验,提升学习的兴趣。 中学物理实验教学软件致力于IT和物理教学的深度融合金角鱼提供大量生动的互动情境,学生能在做中学,老师能在互动中教。
《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》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。 金角鱼的虚拟仿真教育技术在初中物理教学上的创新应用。
利用《金角鱼初中物理》,做理想实验。
初中物理有很多理想实验是无法在课堂上、实验室内完成的,如“探究光滑水平面上的二力平衡”。此时利用金角鱼则能解决这个问题。
学生在软件中不仅得出了匀速直线运动状态时的二力平衡条件,对于加速直线运动和减速直线运动时的两力关系也能有所了解,更有的学生还能得出“当运动物体水平方向不受力时会保持匀速直线运动”的结论,为之后牛顿惯性定律的学习奠定了基础。在实验过程中,有的学生提出疑问“为什么物体开始运动后,无论施加的两个力怎么改变,都无法使物体静止”;有的同学发现,合力会影响物体运动状态。通过线上实验创设的情境,有效地增加了学生的体验、拓展了学生的思维,对于课上知识的吸收起到促进作用。相比于平时的课上实验,学生不再受到时间和空间的限制,这样的探究更加充分。 金角鱼云平台强调技术和教学深度融合,倡导探究式教学。金角鱼物理实验软件致力于IT和物理教学的深度融合
《金角鱼初中物理》适合教师提升教学效果、打造新型课堂、布置作业。金角鱼初中物理(学校版)软件是老师的好帮手
《金角鱼初中物理》的一大特点是现象数据化,通过数据来传达感性。例如软件中引入的数字传感器——压力压强传感器。
在“压强”这节课中,固体对接触面的压强大小可以通过物体形变程度来进行定性比较。但由于实验过程中没有设置定量比较的过程,只能得出压强与压力成正相关、与受力面积成负相关,无法得到“压强大小与压力大小成正比,与受力面积成反比”的结论。所以书本上紧接着以直接“告诉”的方式给出结论:“实际上,压力的作用效果是由单位面积上受到的压力决定的。”
上面提到的这个问题一直以来没有一个很好的解决方案,因为物体受到的压强虽然可通过物体的形变来表现,但因为无法测量的缘故导致无法定量描述,从而学生无法自主得出压强公式。但借助《金角鱼初中物理》软件,将这块内容进行了重新设计。在软件“压力压强”教学内容中,物体的下方都会有一个传感器,使得压强大小可以通过底部颗粒物的颜色深浅来判断(颜色越深压强越大),同时还可以在数据层面显示压强的具体大小。在能获得压强具体数据情况下,就可以找出压强与压力大小、受力面积大小的定量关系——与压力成正比,与受力面积成反比。 金角鱼初中物理(学校版)软件是老师的好帮手
上海金角鱼软件有限公司致力于数码、电脑,是一家服务型的公司。公司自成立以来,以质量为发展,让匠心弥散在每个细节,公司旗下《金角鱼初中物理》深受客户的喜爱。公司秉持诚信为本的经营理念,在数码、电脑深耕多年,以技术为先导,以自主产品为重点,发挥人才优势,打造数码、电脑良好品牌。金角鱼凭借创新的产品、专业的服务、众多的成功案例积累起来的声誉和口碑,让企业发展再上新高。