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》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安装
《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。 初中物理模拟实验室平台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》使物理实验课的数据采集及处理变的更有效。
物理的实验离不开数据的采集及处理,但在一些较为复杂的物理实验中,传统实验难以在短时间内进行的复杂数据的采集及处理。且传统物理实验每进行一次实验需要多个实验器材的组合使用,部分实验准备和操作时间过长,导致无法在有限课堂时间内完成对应内容的学习的情况时有发生。在数据处理等方面,学生需要进行大量的人工计算和分析,再根据实验数据或作出的图像、进行分析归纳得出结论。但事实上,一节课能留给学生探究的次数和思考的时间并不多。学生在课堂上的一些想法也很难在课上全部进行,想在课余时间将课上自己的想法付诸实践也会受此器材的局限,结果只能空想了之。而金角鱼打破原先大量的人工计算环节,通过自带的电子表格,输入已采集的数据,可自动描点绘图,大量缩短了数据处理的时间,帮助学生有更多时间进行数据分析或图像分析,有效提升学生的科学思维。 金角鱼三门课程入选首批“上海市素质教育课程项目资源”。
《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。 金角鱼能激发兴趣,并能促进深度学习和自主学习。初中物理课堂教学系统下载排名
金角鱼开展《融合仿真技术的初中物理学科素养培养教学法实践研究》工作坊。初中物理上课辅助软件安装
《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 初中物理上课辅助软件安装
上海金角鱼软件有限公司坐落于中国(上海)自由贸易试验区芳春路400号1幢3层,是集设计、开发、生产、销售、售后服务于一体,数码、电脑的服务型企业。公司在行业内发展多年,持续为用户提供整套《金角鱼初中物理》的解决方案。公司具有《金角鱼初中物理》等多种产品,根据客户不同的需求,提供不同类型的产品。公司拥有一批热情敬业、经验丰富的服务团队,为客户提供服务。金角鱼,航太科技以符合行业标准的产品质量为目标,并始终如一地坚守这一原则,正是这种高标准的自我要求,产品获得市场及消费者的高度认可。上海金角鱼软件有限公司以先进工艺为基础、以产品质量为根本、以技术创新为动力,开发并推出多项具有竞争力的《金角鱼初中物理》产品,确保了在《金角鱼初中物理》市场的优势。