《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。 金角鱼的虚拟仿真教育技术在初中物理教学上的创新应用。初中物理系统下载推荐
《金角鱼初中物理》提供大量游戏化的实验内容,能促进学生科学思维的提升。
物理实验天生具有较强的吸引力,中学生好奇且好动,但学生之间存在个别差异,对于某一知识点的理解有时是片面的,学习水平层次不等,部分学生存在畏难的心理障碍。以测小灯泡电功率专题复习为例,习题基本可概括为三大类型:①推导电源规格②推导滑动变阻器规格(滑动变阻器阻值)③推导灯泡规格(灯泡额定电压、额定电流、额定电功率。学生解题解题之前需要掌握各用电器之间关系,这对学生逻辑能力要求较高。
我们可以通过软件中“九宫格翻牌”游戏的形式对学生先进行逻辑训练。以求“总电压”为例,要想求得总电压,“翻牌”游戏提供了两种途径:一种是横向上,通过灯泡电压UL和滑动变阻器电压UP的相加;另一种是纵向上,通过电路中的电流I和总电阻R总相乘。如果使用第一种方式,那么就想办法得到UL和UP;如果使用第二种方法,那么想办法求得I和R总.。通过游戏,学生能在趣味中体验到解题的快乐,并在潜移默化中逐步培养了逻辑思维能力。 初中物理模拟系统金角鱼的使命是“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》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。 金角鱼希望帮助老师加深对教材、对学生理解,强化自己的教学水平,以适应信息时代带来的挑战。
《金角鱼初中物理》中的“探究式复习”蕴含教学智慧,呈现出现代技术的威力。
(1)“探究式复习”的特性
*探究习题背后基础的研究对象
*从探究中找到一般性的方法
*在习题分析中应用探究成果
*用设计与操作增进对问题感知和处理能力
(2)“探究式复习”的教学价值
*更是方向:架构学科素养和应试的桥梁
*更深入:将刷题转化为探究式学习
*更提能力:用深度学习替代低水平重复
*更能提分:提分/应变能力/省时间/有趣
(3)“探究式复习”的内容
凸透镜成像专题、伏安法测电阻专题、伏安法测电阻故障专题、测定小灯泡电功率专题、测定小灯泡电功率故障专题、电路故障专题(短路、断路)、固体压强专题Ⅰ、固体压强专题II、固体压力专题、流固混合下的压强专题、串联电路动态变化专题复习课、详见微信公众号“金角鱼做中学”中的《专题复习方案》 金角鱼能激发兴趣,并能促进深度学习和自主学习。初中物理仿真教学平台下载
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。初中物理系统下载推荐
《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。 初中物理系统下载推荐
上海金角鱼软件有限公司在《金角鱼初中物理》一直在同行业中处于较强地位,无论是产品还是服务,其高水平的能力始终贯穿于其中。公司成立于2018-03-05,旗下金角鱼,航太科技,已经具有一定的业内水平。金角鱼以《金角鱼初中物理》为主业,服务于数码、电脑等领域,为全国客户提供先进《金角鱼初中物理》。产品已销往多个国家和地区,被国内外众多企业和客户所认可。