《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。 《金角鱼初中物理》入选UNESCO“教育数字化转型创新案例”。中学物理软件(学校版)应用入选中国智能实践报告创新案例
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。 初中物理模拟实验软件教学应用和价值《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》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。
《金角鱼初中物理》的设计创新具有鲜明的教学前瞻性。
(1)在理念运用上,整合了“做中学”和“STEM”理念,因而呈现出很强的探究式学习的特点,软件具备很强的交互性和操作性。
产品具备科学游戏的特点,通过三维建模的形式创造立体的空间,交互的游戏体验,让孩子们可以交流互通,极大丰富了内容玩点,充分吸引孩子。通过交互性和操作性的设计,实现深度参与,一改被动灌输的传统模式。
(2)在表现手法上,呈现出“趣味性”、“艺术性”和“故事性”。
产品还将设法把故事性融入。寓知识于故事之中,藏探究于游戏之内。以软件的形式通过运用先进的虚拟仿真技术结合卡通人物的引导把枯涩难懂的理论、技术,以一种生动、形象、活泼的方式表现出来,让公众能够轻松愉快的明白和接受这些理论知识。 金角鱼,在与课堂的融合中彰显价值。
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。 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。新课标下的金角鱼初中物理教学软件下载
用新问题新思想新技术,创新初中物理教研形态。中学物理软件(学校版)应用入选中国智能实践报告创新案例
《金角鱼初中物理》中新颖的分析工具和教学创新,促进探究式教学的推进,让课堂亮点纷呈。
例如,
(1)参数可调的流固混合情境模拟器;
(2)参照物/运动/速度情境模拟器;
(3)串联电路规律逻辑演绎工具,在翻牌游戏中把握真谛;
(4)滑动变阻器在串联电路中电特性分析(通过实际操作认识滑动变阻器在串联电路中的限流作用,用直观的曲线分析滑动变阻器电路动态,同数据分析探究滑动变阻器阻值的变化关系);
(5)电路DIY;
(6)图表辅助分析;
(7)思维导图工具;
(8)复习工具;
(9)创新的实验装置。 中学物理软件(学校版)应用入选中国智能实践报告创新案例
上海金角鱼软件有限公司属于数码、电脑的高新企业,技术力量雄厚。金角鱼是一家有限责任公司(自然)企业,一直“以人为本,服务于社会”的经营理念;“诚守信誉,持续发展”的质量方针。以满足顾客要求为己任;以顾客永远满意为标准;以保持行业优先为目标,提供***的《金角鱼初中物理》。金角鱼自成立以来,一直坚持走正规化、专业化路线,得到了广大客户及社会各界的普遍认可与大力支持。