《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》旨在解决教学痛点、打造高效课堂、引发深度学习。初中物理上课辅助软件排名
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。 初中物理自学APP下载《金角鱼初中物理》的产品使命是:现代技术和初中物理教育教学的深度融合。
《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》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。 《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。
金角鱼有大量信息技术和课堂深度融合的案例,打造出了课堂新气象。
以“欧姆定律”为例,《金角鱼初中物理》的课堂应用脉络是:学生自主实验设计--实验设计结果的师生交互--实验数据采集的小组团队协助--实验数据小组间分享和汇总--实验数据的动态处理--实验数据的多维度分析。
信息技术应用在课堂上,使整体的教学内容达到了延伸与提升。软件的实用、高效,打破了以往教学中为了用平台而用平台的局面,节约了课堂时间,使整体的教学内容达到了延伸与提升。除此以外,紧紧抓住了学生的学习心理,激发了学生的学习兴趣,学生参与度高了,课堂气氛活跃了,接受程度也高了。 物理课堂与金角鱼教学软件的有机融合。初中物理辅导APP安装
《金角鱼初中物理》的教学应用与价值。初中物理上课辅助软件排名
利用《金角鱼初中物理》,探索线上线下融合的初中物理学习模式。
有效融合线上实验与线下实验是未来物理教学的趋势。线上实验和线下实验的侧重点是不同的,通过利用金角鱼合理融合线上实验与线下实验,建构出匹配化情景、小组合作化的教学模式及个性化的内容拓展,可以拓展科学探究的时间和空间,学生个体在探究过程中所拥有的自由度对其创造力具有积极影响。教师在建构过程中提高了单元教学设计的能力,学生在建构知识和拓展提升过程中实现具身认知的发展。 初中物理上课辅助软件排名
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