初中物理实验软件情境设计

     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。 《金角鱼初中物理》入选UNESCO“教育数字化转型创新案例”。初中物理实验软件情境设计

     《金角鱼初中物理》将有效促进新授课教学中实验和教学的融合。

     金角鱼实验操作考包含的14个实验，以九年级第二学期的新授课小灯泡电功率为例，老师可在课上利用软件的“演示/练习/考核模式”，进行实验教学。金角鱼提供详细规范的实验操作流程，以及操作评价标准，可以给老师们做了一个加强，对老师们的教学、学生实验操作考试练习帮助很大。

     同时还可以在课外运用金角鱼软件辅导学生熟悉实验操作要点。有些金角鱼的用户分享了自己的“两步走”战略。先通过软件帮助学生熟悉实验操作要点：课上用软件教学之后，让学生分批次在教室白板、老师的电脑上动手体验。再走进实验室用实物操作。这样实现了学生空间、时间上的自由分配，在课外运用软件来熟悉实验操作，学生也非常喜欢。 初中物理实验软件情境设计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。

     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。

     运用《金角鱼初中物理》帮助学生熟悉各种实验现象提升科学思维，培养学科素养。

     有的老师指出以往教学中普遍存在一些故障现象，实验室无法复现，往往是“讲不清、看不见、进不去、动不得、难再现”，现在利用软件能很方便得把一些现象做出来，让学生去寻找现象发生的原因，这对提升学生在物理现象方面的思维品质、帮助学生建立故障现象与故障原因之间的联系有非常大的帮助。

     例如金角鱼专门对“测定小灯泡电功率中的一些故障和常见问题”做了故障专题。学生能在正确的电路基础上把指定的故障现象“造”出来。该专题覆盖了常见了15种故障。

     这种逆向操作，思维量很大。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，经过这样的“试错”，手脑并用，学生不光对本实验，对所有电路的认识都能上升到新的更高的水平。再如，中考前的专题复习课，老师再携带实验器材进入课堂，费时费力。这时有些老师利用软件现象动态可视化，通过金角鱼事先搭建电路，模拟电路变化过程，现象清晰且动态可见。 金角鱼的使命是“携手，让天下的孩子都受到更好的科学教育”。

     《金角鱼初中物理》创设的情境，强调探究和交互。

     每个情境以探究为主线。结合教学痛点，设立探究项目（如：比热容、光反射中法线概念的引入、平面镜成像原理、凸透镜成像原理、匀速直线运动、二力平衡、摩擦力、直线上的二力合成、压力压强等）。结合教学关键点，设置情境，每一情境都有一个鲜明的探究目标。

     每个情境均以交互为特征。交互类型包括：

     （1）人机交互：

            *AI跟踪设计和操作全过程

            *智能反馈得分和错误信息

            *“多乐”卡通人物，现场提供帮助

     （2）师生交互：

            *老师可查看学生的设计、数据、图线等

            *提供有双向即时沟通工具

     （3）交互内容可以有：

            *实验设计交互

            *数据处理交互

            *任务交互

     （4）交互机制有：

            *同步交互，打造新型课堂

            *异步交互，打造翻转课堂 用新问题新思想新技术，创新初中物理教研形态。新课标下的初中物理APP对老师的价值

《金角鱼初中物理》孕育初中物理教学新模式新方法。初中物理实验软件情境设计

     金角鱼的推广应用，在打造高效课堂、激发学生主动学习、引发深度学习，促进教师成长，实现初中物理课程的校本化和探究化方面，正在改变着初中物理的教学模式、形成面向学科素养基于仿真技术的初中物理教学法。

     大量依托金角鱼初中物理软件的常态化的教研活动在上海和长三角进行。几年来，据不完全统计，使用《金角鱼初中物理》上的公开课有一百节以上。上海市奉贤区教育学院以物理教学和金角鱼软件融合为主题的教研活动达到两个学期十几场。使用金角鱼进行教学的教师有二千名以上。

     金角鱼公众号，开设了“教学法研究专栏“，大量教研活动的报道，以及教学法研究文章，详见金角鱼做中学微信公众号。 初中物理实验软件情境设计

上海金角鱼软件有限公司办公设施齐全，办公环境优越，为员工打造良好的办公环境。在金角鱼近多年发展历史，公司旗下现有品牌金角鱼,航太科技等。公司不仅*提供专业的金角鱼下属的两家公司，都从事软件科技、互联网科技、电子科技、自动化科技领域内的技术开发、技术咨询、技术服务、技术转让，计算机服务，计算机软硬件开发，企业管理咨询，自动化控制设备、电子产品的开发、销售。，同时还建立了完善的售后服务体系，为客户提供良好的产品和服务。上海金角鱼软件有限公司主营业务涵盖《金角鱼初中物理》，坚持“质量保证、良好服务、顾客满意”的质量方针，赢得广大客户的支持和信赖。