《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,熱在空氣中擴散的情形。當(dāng)對流存在時,熱擴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《歐姆定律(探究導(dǎo)體中電流和電壓的關(guān)系)》環(huán)節(jié)是師生強交互的實驗教學(xué)案例。初中物理仿真實驗APP排名
《金角魚初中物理》能解決以下問題。
(1)解決了教師情境創(chuàng)設(shè)難的問題:用仿真技術(shù)創(chuàng)設(shè)互動情境,實現(xiàn)了日常教學(xué)中的難點突破和探究式教學(xué)。
(2)解決了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性調(diào)動問題:用數(shù)值仿真/人工智能/互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實現(xiàn)了“課堂四動(情境互動/問題拉動/數(shù)據(jù)聯(lián)動/平臺驅(qū)動)”,通過“課堂四動”引發(fā)“學(xué)生四動(動手/動腦/動心/動情)”。
(3)解決了應(yīng)試教育和素質(zhì)教育相背的問題,緩解了教師復(fù)習(xí)課教學(xué)轉(zhuǎn)化率低的問題:用“探究式復(fù)習(xí)”構(gòu)筑學(xué)科素養(yǎng)和應(yīng)試之間的橋梁,教學(xué)轉(zhuǎn)化率大幅提升。
(4)解決了學(xué)生實驗操作動手難問題和規(guī)范性掌握問題:實驗考練習(xí),有力地減輕教師在新授課和復(fù)習(xí)課上的教學(xué)負擔(dān)。
(5)解決物理學(xué)科教研不活躍和手段匱乏的問題:以新技術(shù)煥發(fā)物理學(xué)科教學(xué)教研的活力,促進教師成長和教學(xué)水平的提高。 初中物理探究實驗APP下載“金角魚”,是仿真技術(shù)和科學(xué)教育產(chǎn)品研發(fā)基地。
金角魚在探索初中物理教學(xué)新模式和新方法的過程中獲得了大量用戶的肯定與支持。
如上海永昌學(xué)校的李校長講道:多謝金角魚提供的支持,現(xiàn)在的孩子們真幸福,信息技術(shù)創(chuàng)造了這么好的條件。想想我們上學(xué)的時候,哪有這種得力的工具?!希望老師們在日常教學(xué)中能繼續(xù)把軟件用上、用好。
黃浦區(qū)物理教研員成老師對金角魚支持的課堂也給出極大的肯定,任課老師作為信息時代杰出教師的能力,在這樣的課堂設(shè)計和信息技術(shù)的運用中展漏無疑。
還有老師評價道:“別開生面的探究課”、“仿真是無法代替真實實驗,怎么合理地用,真是得好好想,金角魚這個思路還挺靠譜”、“我也得跟金角魚學(xué)起來!”
《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)。 金角魚主張找到大量習(xí)題背后共通的物理現(xiàn)象,然后對其進行深度探究。
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。“紙上得來終覺淺,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。 金角魚生動的探究情境,成就教育信息化重點推薦產(chǎn)品。初中物理模擬實驗系統(tǒng)推薦
金角魚會持續(xù)探索將虛擬仿真實驗引入課堂教學(xué)中,以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。初中物理仿真實驗APP排名
《金角魚初中物理》倡導(dǎo)在學(xué)習(xí)過程中強化感性感知。
越來越強的“感性表達技術(shù)”,是金角魚所追求的重要能力之一。
人是有感性的動物。感性是人類生存的基礎(chǔ),也是人活著的目的(追求幸福感)。
感性是幸福感的來源。感性能力及其培養(yǎng),是教育工作者和每個人都不可忽略的方面。我們長期以來,高估理性貶低感性,忽略了感性能力及其養(yǎng)成。
感性和理性,沒有高低之分。直覺和洞見,建立在感性的基礎(chǔ)之上。鮮活的創(chuàng)造力常常伴隨著過人的感性。
科學(xué)始于感性??茖W(xué)的發(fā)現(xiàn)始于感性,科學(xué)學(xué)習(xí)也始于感性。
科學(xué)和藝術(shù)在山底分手,在山頂匯合。藝術(shù)強調(diào)感性,科學(xué)強調(diào)理性。科學(xué)和藝術(shù)相結(jié)合,就是感性和理性相結(jié)合。“始于感性,終于理性”是錯誤的,感性-理性-感性-理性……這樣往復(fù)循環(huán)才更合理。 初中物理仿真實驗APP排名