《金角魚初中物理》的研發(fā)創(chuàng)新手段具有鮮明的先進性和綜合性。
(1)把在航空、航天、汽車等工程設(shè)計領(lǐng)域所使用的CAE(計算機輔助工程)手段,用于建立仿真教學中的物理模型。如,力學中的伯努利原理交互仿真探究情境(流體速度和壓強的關(guān)系)等,這么高維的手段非常有助于解決老師常見的教學難點和痛點。
(2)綜合虛擬仿真、情境化教學、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技術(shù),通過沉浸場景和場景變革,在不斷推進的各個場景里通過提出越來越深入的大量的問題,引發(fā)學生動手、思考和探究,促進有效學習行為的發(fā)生。
(3)體現(xiàn)在仿真精度和智能分析上,即虛擬環(huán)境是基于CAE標準的,具有高精度仿真特點。 初中物理課堂教學與《金角魚初中物理》教學軟件有效整合的教學研究。初中物理智能系統(tǒng)推薦
《金角魚初中物理》對復習課和實驗考練習也有很大幫助。
(1)復習課方面,用“探究式復習”構(gòu)筑學科素養(yǎng)和應試之間的橋梁,帶來多項教學創(chuàng)新。
探究式復習,將刷題轉(zhuǎn)化為探究式學習,用深度學習替代低水平重復,更能提分、更具應變能力、更省時間、更有趣。軟件中包括了十一個專題復習,它們均是考前復習的難點重點。
(2)實驗考練習,將有力地減輕教師在新授課和復習課上的教學負擔。實驗考練習,依據(jù)標準,利用原有情境,推出了全部14個學生實驗的實驗考練習。每個實驗考練習均具備演示模式、練習模式、考核模式。
它將有力地促進考前練習,而且已經(jīng)被多個老師融入到新授課的教學中。它減輕了老師負擔,為新授課和復習課都帶來巨大便利,推進了線上和線下融合的混合式教學。 初中物理仿真軟件下載金角魚三門課程入選首批“上海市素質(zhì)教育課程項目資源”。
金角魚有大量信息技術(shù)和課堂深度融合的案例,打造出了課堂新氣象。
以“歐姆定律”為例,《金角魚初中物理》的課堂應用脈絡(luò)是:學生自主實驗設(shè)計--實驗設(shè)計結(jié)果的師生交互--實驗數(shù)據(jù)采集的小組團隊協(xié)助--實驗數(shù)據(jù)小組間分享和匯總--實驗數(shù)據(jù)的動態(tài)處理--實驗數(shù)據(jù)的多維度分析。
信息技術(shù)應用在課堂上,使整體的教學內(nèi)容達到了延伸與提升。軟件的實用、高效,打破了以往教學中為了用平臺而用平臺的局面,節(jié)約了課堂時間,使整體的教學內(nèi)容達到了延伸與提升。除此以外,緊緊抓住了學生的學習心理,激發(fā)了學生的學習興趣,學生參與度高了,課堂氣氛活躍了,接受程度也高了。
《金角魚初中物理》在教學應用上更自由。這一點表現(xiàn)在如下幾個方面:
(1)在電學所有模塊,都支持電路的任意設(shè)計、存儲/調(diào)取和操作。
(2)電學之外也具備大量的實驗設(shè)計場景,支持使用者自由設(shè)計實驗,有些實驗設(shè)計還可以存儲和調(diào)取。如平面鏡成像、凸透鏡成像、杠桿、滑輪、參照物-運動-速度等。
(3)引入壓力/壓強數(shù)字傳感器,支持對各種固體切割物和液體的傳感。
(4)強大的情境分析工具,可適用于習題的分析和深層探究。如參數(shù)可調(diào)的流固混合情境模擬器、電路九宮格分析器、電路短斷路故障模擬和分析器、伏安法測電阻和小燈泡電功率故障復現(xiàn)工具等。
《金角魚初中物理》在系統(tǒng)反饋更智能。這一點表現(xiàn)在如下幾個方面:
實驗操作考練習能自動評分并給出錯誤提示、實驗設(shè)計能自動評判設(shè)計的正誤、制作類(項目化設(shè)計)能據(jù)實呈現(xiàn)運轉(zhuǎn)效應等。 金角魚的虛擬仿真教育技術(shù)在初中物理教學上的創(chuàng)新應用。
《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習對象現(xiàn)象級的仿真,而是對物理對象內(nèi)在機理的仿真。它基于人類對整個物理對象形成的科學的研究成果,這個成果往往是嚴謹?shù)臄?shù)學方程。然后用數(shù)值仿真技術(shù),形成可視化的可交互情境。
有很多老師和同學對此非常感興趣,認為這種方式開啟了一種新的探究途徑。如點燃蠟燭后,熱在空氣中擴散的情形。當對流存在時,熱擴散會由于流體的流動而發(fā)生復雜的形變,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,因此會帶了較為復雜的計算,對計算機性能有一定要求。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)生散亂的隨機流動現(xiàn)象。 金角魚的價值主張:面向過程和方法,強調(diào)以學生為主體的探究,強調(diào)課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化、動態(tài)化和課堂的活化。初中物理模擬實驗系統(tǒng)下載
金角魚會持續(xù)探索將虛擬仿真實驗引入課堂教學中,以學生為主體的教學模式。初中物理智能系統(tǒng)推薦
《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系統(tǒng)。它所應用的技術(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)學模型及其相應的數(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、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)計進行智能評估。初中物理智能系統(tǒng)推薦