運用《金角魚初中物理》幫助學(xué)生熟悉各種實驗現(xiàn)象提升科學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)。
有的老師指出以往教學(xué)中普遍存在一些故障現(xiàn)象,實驗室無法復(fù)現(xiàn),往往是“講不清、看不見、進(jìn)不去、動不得、難再現(xiàn)”,現(xiàn)在利用軟件能很方便得把一些現(xiàn)象做出來,讓學(xué)生去尋找現(xiàn)象發(fā)生的原因,這對提升學(xué)生在物理現(xiàn)象方面的思維品質(zhì)、幫助學(xué)生建立故障現(xiàn)象與故障原因之間的聯(lián)系有非常大的幫助。
例如金角魚專門對“測定小燈泡電功率中的一些故障和常見問題”做了故障專題。學(xué)生能在正確的電路基礎(chǔ)上把指定的故障現(xiàn)象“造”出來。該專題覆蓋了常見了15種故障。
這種逆向操作,思維量很大?!凹埳系脕斫K覺淺,絕知此事要躬行”,經(jīng)過這樣的“試錯”,手腦并用,學(xué)生不光對本實驗,對所有電路的認(rèn)識都能上升到新的更高的水平。再如,中考前的專題復(fù)習(xí)課,老師再攜帶實驗器材進(jìn)入課堂,費時費力。這時有些老師利用軟件現(xiàn)象動態(tài)可視化,通過金角魚事先搭建電路,模擬電路變化過程,現(xiàn)象清晰且動態(tài)可見。 金角魚主張找到大量習(xí)題背后共通的物理現(xiàn)象,然后對其進(jìn)行深度探究。初中物理探究平臺下載安裝
利用《金角魚初中物理》,做探究實驗。
金角魚不僅包含大量學(xué)生實驗以及演示實驗,還包括很多探究實驗。實驗界面效果逼真,實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確客觀,實驗設(shè)計科學(xué)合理,是在線實驗教學(xué)非常好的選擇。
以“測定小燈泡的電功率”為例,該實驗是初中物理中非常重要的實驗之一,學(xué)生從實驗器材的選擇,到實驗表格的設(shè)計,再到實驗電路的連接和數(shù)據(jù)的讀取,都需要嚴(yán)謹(jǐn)而規(guī)范的操作。該實驗軟件首先提供了讓學(xué)生自己動手連接實物的機(jī)會,而且只有所有操作全部規(guī)范,連接全部正確之后才可以正確讀數(shù),否則就會出現(xiàn)和實物器材一樣的實驗現(xiàn)象或者報警。電路連接好之后,可以利用放大鏡功能讀取數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,還可以對實驗中的故障進(jìn)行分析,便于學(xué)生進(jìn)一步理解實驗過程, 初中物理交互實驗軟件下載排名線上教學(xué)巧用虛擬仿真實驗,探索物理實驗教學(xué)新模式。
《金角魚初中物理》希望從內(nèi)容編排、軟件操作上為老師提供便利。
在內(nèi)容編排上具備如下特點:
(1)對新課、復(fù)習(xí)課、考試全支撐;
(2)聲、光、力、熱、電全覆蓋;
(3)目錄按教學(xué)順序編排,貼近教學(xué)實際;
(4)軟件包括基礎(chǔ)部分、拓展部分、教師個人研發(fā)平臺,靈活滿足不同老師的需求。
在軟件操作上具備如下特點:
(1)用戶體驗感好,操作便捷。老師學(xué)生普遍反映上手快,易操作。
(2)支持主流操作系統(tǒng)。Windows版和Android版,已經(jīng)發(fā)布。即將推出IOS版。
(3)主界面的右半邊全是給使用者的各種幫助,包括公告、軟件解析和課堂應(yīng)用視頻等、在線交流區(qū)。
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(dāng)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(jìn)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。 金角魚針對教學(xué)難點和痛點,為老師賦能,學(xué)生學(xué)起來更容易。
《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來的?金角魚,不是對研究或?qū)W習(xí)對象現(xiàn)象級的仿真,而是對物理對象內(nèi)在機(jī)理的仿真。它基于人類對整個物理對象形成的科學(xué)的研究成果,這個成果往往是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)方程。然后用數(shù)值仿真技術(shù),形成可視化的可交互情境。
有很多老師和同學(xué)對此非常感興趣,認(rèn)為這種方式開啟了一種新的探究途徑。如點燃蠟燭后,熱在空氣中擴(kuò)散的情形。當(dāng)對流存在時,熱擴(kuò)散會由于流體的流動而發(fā)生復(fù)雜的形變,其運動規(guī)律滿足NS(Navier-Stokes)方程。我們的數(shù)值仿真算法就基于NS方程,因此會帶了較為復(fù)雜的計算,對計算機(jī)性能有一定要求。由于流體存在湍流現(xiàn)象,仿真計算還需要加入湍流方程,即流體在越過障礙時,快速流動的液體速度會產(chǎn)生散亂的隨機(jī)流動現(xiàn)象。 金角魚希望幫助老師加深對教材、對學(xué)生理解,強(qiáng)化自己的教學(xué)水平,以適應(yīng)信息時代帶來的挑戰(zhàn)。初中物理課堂教學(xué)平臺下載
金角魚能激發(fā)興趣,并能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)。初中物理探究平臺下載安裝
《金角魚初中物理》是基于數(shù)值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教學(xué)系統(tǒng)。它所應(yīng)用的技術(shù)主要是數(shù)值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角魚建立了物理對象的數(shù)學(xué)模型及其相應(yīng)的數(shù)值計算方案,形成高精度、高魯棒性的CAE技術(shù)。仿真對象有電路、分子、熱機(jī)、滑動、齒輪、流體、運動、聲波、音階、光路、柔性物體等。金角魚構(gòu)建了壓力或壓強(qiáng)等數(shù)字傳感器,形成直觀精密的探究環(huán)境。它還能對電路/滑輪組/光路等用戶的實驗設(shè)計進(jìn)行智能評估。初中物理探究平臺下載安裝