初中物理仿真實驗軟件

來源: 發(fā)布時間:2025-08-16

     《金角魚初中物理》希望用教育思想和教學(xué)創(chuàng)新,通過技術(shù)和產(chǎn)品為師生賦能。軟件主張面向過程和方法,強調(diào)要教學(xué)創(chuàng)新;主張基于學(xué)科素養(yǎng),著重科學(xué)探究和科學(xué)思維。為此軟件基于“金角魚云平臺”,利用數(shù)學(xué)建模、數(shù)值仿真、數(shù)據(jù)庫、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),融合PBL(項目化學(xué)習(xí)/問題式學(xué)習(xí))、STEM、科學(xué)游戲等手法,為老師、學(xué)生搭建了數(shù)百個“以探究為主線,以交互為特征”的三維仿真情境。幫助老師、學(xué)生通過利用這些情境,從而讓課堂更有效,讓學(xué)習(xí)更主動。金角魚云平臺有助于重塑以課堂文化為主的學(xué)校文化。初中物理仿真實驗軟件

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     金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學(xué)新模式和新方法。

     對于初中物理教學(xué),普遍存在情境創(chuàng)設(shè)乏力、學(xué)生動手操作機會較少的情況;諸多教學(xué)難點的解決呼喚新的技術(shù)手段,如二力平衡、電學(xué)故障等。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、參與度和學(xué)習(xí)效果,在物理教學(xué)的諸多環(huán)節(jié)需要創(chuàng)設(shè)更多生動、直觀、能激發(fā)學(xué)生思維的互動情境。為解決上述問題,金角魚把數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)引入到初中物理教學(xué)中。

     2020年2月上海奉賢區(qū)教育學(xué)院教學(xué)研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯(lián)合發(fā)起《在線教學(xué)背景下初中物理課堂教學(xué)與金角魚初中物理軟件的有效整合教學(xué)研究》項目。該項目先在上海古華中學(xué)等十余所奉賢區(qū)學(xué)校實施,后來擴展到上海的楊浦區(qū)、閔行區(qū)、浦東新區(qū)、嘉定區(qū),進而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學(xué)校。據(jù)不完全統(tǒng)計,該項目累計涉及學(xué)校500所以上、教師1500名以上。隨著實踐的深入,本項目后來演變?yōu)椤度诤戏抡婕夹g(shù)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向的初中物理教學(xué)法實踐研究》。

     該項目目的是運用數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)煥發(fā)初中物理教學(xué)活力,造就學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的場景,激發(fā)學(xué)生動手、動腦、動心、動情,改變“教”和“學(xué)”的模式;探索用新的方法和工具武裝新一代教師,培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)達標的高素質(zhì)學(xué)生。 初中物理教師備課APP下載金角魚云平臺,同步交互,打造新型課堂。異步交互,打造翻轉(zhuǎn)課堂。

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     《金角魚初中物理》的一大特點是現(xiàn)象數(shù)據(jù)化,通過數(shù)據(jù)來傳達感性。例如軟件中引入的數(shù)字傳感器——壓力壓強傳感器。

     在“壓強”這節(jié)課中,固體對接觸面的壓強大小可以通過物體形變程度來進行定性比較。但由于實驗過程中沒有設(shè)置定量比較的過程,只能得出壓強與壓力成正相關(guān)、與受力面積成負相關(guān),無法得到“壓強大小與壓力大小成正比,與受力面積成反比”的結(jié)論。所以書本上緊接著以直接“告訴”的方式給出結(jié)論:“實際上,壓力的作用效果是由單位面積上受到的壓力決定的。

     ”上面提到的這個問題一直以來沒有一個很好的解決方案,因為物體受到的壓強雖然可通過物體的形變來表現(xiàn),但因為無法測量的緣故導(dǎo)致無法定量描述,從而學(xué)生無法自主得出壓強公式。但借助《金角魚初中物理》軟件,將這塊內(nèi)容進行了重新設(shè)計。在軟件“壓力壓強”教學(xué)內(nèi)容中,物體的下方都會有一個傳感器,使得壓強大小可以通過底部顆粒物的顏色深淺來判斷(顏色越深壓強越大),同時還可以在數(shù)據(jù)層面顯示壓強的具體大小。在能獲得壓強具體數(shù)據(jù)情況下,就可以找出壓強與壓力大小、受力面積大小的定量關(guān)系——與壓力成正比,與受力面積成反比。

     利用《金角魚初中物理》,做理想實驗。

     初中物理有很多理想實驗是無法在課堂上、實驗室內(nèi)完成的,如“探究光滑水平面上的二力平衡”。此時利用金角魚則能解決這個問題。

     學(xué)生在軟件中不僅得出了勻速直線運動狀態(tài)時的二力平衡條件,對于加速直線運動和減速直線運動時的兩力關(guān)系也能有所了解,更有的學(xué)生還能得出“當運動物體水平方向不受力時會保持勻速直線運動”的結(jié)論,為之后牛頓慣性定律的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。在實驗過程中,有的學(xué)生提出疑問“為什么物體開始運動后,無論施加的兩個力怎么改變,都無法使物體靜止”;有的同學(xué)發(fā)現(xiàn),合力會影響物體運動狀態(tài)。通過線上實驗創(chuàng)設(shè)的情境,有效地增加了學(xué)生的體驗、拓展了學(xué)生的思維,對于課上知識的吸收起到促進作用。相比于平時的課上實驗,學(xué)生不再受到時間和空間的限制,這樣的探究更加充分。 金角魚的價值主張:面向過程和方法,強調(diào)以學(xué)生為主體的探究,強調(diào)課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化、動態(tài)化和課堂的活化。

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     《金角魚初中物理》能有效促進達成物理教學(xué)的過程性評價。

     新課程倡導(dǎo)“立足過程,促進發(fā)展”的學(xué)生學(xué)習(xí)評價。評價的目的在于診斷學(xué)生在發(fā)展過程中的優(yōu)勢與不足,教師應(yīng)將評價結(jié)果及時反饋給學(xué)生。但在傳統(tǒng)實驗,受學(xué)生人數(shù)、時間等限制,教師往往采取主觀評判方式,即教師通過觀察和聆聽學(xué)生表述或在實驗過程中的表現(xiàn)再結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗,只能進行口頭評價。而金角魚可以通過軟件自帶的實驗的評價系統(tǒng)及時反饋給每位學(xué)生,幫助學(xué)生能發(fā)現(xiàn)并及時找出從而糾正在學(xué)習(xí)過程中存在的問題,激勵學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和信心,從而促進學(xué)生的發(fā)展,再通過每一個學(xué)生實驗操作及數(shù)據(jù)上傳中的情況,教師可以對出現(xiàn)的問題及時分析原因,及時講解,且學(xué)生活動真實有效。 金角魚云平臺強調(diào)技術(shù)和教學(xué)深度融合,倡導(dǎo)探究式教學(xué)。初中物理探究軟件下載排名

金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學(xué)新模式和新方法。初中物理仿真實驗軟件

     很多老師反映在用了《金角魚初中物理》后,日常教學(xué)發(fā)生了這些變化:

     課堂變得更活躍了。學(xué)生們興趣盎然、參與度大幅提高,他們喜歡自己動手操作,動手引發(fā)了動腦。教師講解變少提問變多,學(xué)生思維被激發(fā)起來了。師生交互層次和強度提升,課堂的內(nèi)容得到了延展和深化。

     動手探究應(yīng)用到了復(fù)習(xí)課,繼續(xù)貫徹學(xué)科素養(yǎng)教學(xué)目標。有了基于應(yīng)用和深度學(xué)習(xí)的情境,難上的復(fù)習(xí)課變得生動和簡單,教學(xué)轉(zhuǎn)化率迅速提升。該項目持續(xù)開展的教研活動惠及了上海奉賢全區(qū)百余位物理老師,幫助奉賢區(qū)初中物理2020年中考杰出率提升5.6%。

     技術(shù)為教研注入了活力。三十余節(jié)各級公開課,起到了教學(xué)創(chuàng)新示范帶動的作用,加速IT和物理教學(xué)的深度融合,促進了教師成長,上海浙江江蘇等地數(shù)十位教師,在各級教學(xué)評比、論文評選中獲得優(yōu)異成績。 初中物理仿真實驗軟件