《金角魚初中物理》突破多個(gè)“講不清/看不見/進(jìn)不去/動(dòng)不得/難再現(xiàn)”的教學(xué)難點(diǎn)。
(1)進(jìn)入“進(jìn)不去”的微觀領(lǐng)域。例如,熱對(duì)流中分子運(yùn)動(dòng)的仿真、把功和能聯(lián)系起來認(rèn)知比熱容、以及電壓的直觀解釋等。
(2)進(jìn)入“進(jìn)不去”的工程問題。例如,組裝活塞運(yùn)行機(jī)構(gòu)和熱機(jī)等。
(3)操作“動(dòng)不得”的理想實(shí)驗(yàn)。例如,探究光滑水平面上力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等。
(4)造出“難再現(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)故障。例如,“測(cè)定小燈泡電功率故障”專題中的十余種經(jīng)典故障、“伏安法測(cè)電阻”專題中十幾種電路故障;學(xué)生還可根據(jù)現(xiàn)象描述,在正確電路基礎(chǔ)上進(jìn)行修改,使得電路出現(xiàn)指定故障。
(5)看見“看不見”的實(shí)驗(yàn)過程。例如,聲音的傳播過程、振動(dòng)與聲音等。
(6)講清“講不清”的現(xiàn)象和原理。例如,引入數(shù)字傳感器,建立壓力壓強(qiáng)直觀感知;引入三維建模,深入剖析四沖程原理等。 物理課堂與金角魚教學(xué)軟件的有機(jī)融合。初中物理自主學(xué)習(xí)平臺(tái)下載
《金角魚初中物理》在教學(xué)應(yīng)用上更自由。這一點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
(1)在電學(xué)所有模塊,都支持電路的任意設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)/調(diào)取和操作。
(2)電學(xué)之外也具備大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)場(chǎng)景,支持使用者自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),有些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還可以存儲(chǔ)和調(diào)取。如平面鏡成像、凸透鏡成像、杠桿、滑輪、參照物-運(yùn)動(dòng)-速度等。
(3)引入壓力/壓強(qiáng)數(shù)字傳感器,支持對(duì)各種固體切割物和液體的傳感。
(4)強(qiáng)大的情境分析工具,可適用于習(xí)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(cè)電阻和小燈泡電功率故障復(fù)現(xiàn)工具等。
《金角魚初中物理》在系統(tǒng)反饋更智能。這一點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
實(shí)驗(yàn)操作考練習(xí)能自動(dòng)評(píng)分并給出錯(cuò)誤提示、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能自動(dòng)評(píng)判設(shè)計(jì)的正誤、制作類(項(xiàng)目化設(shè)計(jì))能據(jù)實(shí)呈現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)效應(yīng)等。 初中物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)安裝初中物理課堂教學(xué)與《金角魚初中物理》教學(xué)軟件有效整合的教學(xué)研究。
《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(qiáng)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(tái)”,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(xiàng)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(gè)“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(dòng)。
仿真對(duì)物理教學(xué)具有深遠(yuǎn)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義,金角魚致力于把仿真的觀念和運(yùn)用能力帶給廣大物理教師。
作為一種認(rèn)識(shí)和改造客觀世界的重要手段,仿真經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)方法構(gòu)造復(fù)雜的物理模型,提示真實(shí)世界的變化規(guī)律。仿真是一種新的科學(xué)研究手段和教學(xué)手段,為研究生和高校教師提供教學(xué)和研究的平臺(tái),也正在進(jìn)入中小學(xué)的日常教學(xué)中。
仿真教學(xué)不僅是一種新的教學(xué)方法,也是一種將理論與實(shí)踐相結(jié)合的新教學(xué)手段,更是未來智能化教育的基礎(chǔ)。仿真教學(xué)所涉及的領(lǐng)域已擴(kuò)展到物理、生命、宇宙、社會(huì)等各種學(xué)科。 金角魚開展《融合仿真技術(shù)的初中物理學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)教學(xué)法實(shí)踐研究》工作坊。
《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來的?金角魚,不是對(duì)研究或?qū)W習(xí)對(duì)象現(xiàn)象級(jí)的仿真,而是對(duì)物理對(duì)象內(nèi)在機(jī)理的仿真。它基于人類對(duì)整個(gè)物理對(duì)象形成的科學(xué)的研究成果,這個(gè)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(duì)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(diǎn)燃蠟燭后,熱在空氣中擴(kuò)散的情形。當(dāng)對(duì)流存在時(shí),熱擴(kuò)散會(huì)由于流體的流動(dòng)而發(fā)生復(fù)雜的形變,其運(yùn)動(dòng)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(huì)帶了較為復(fù)雜的計(jì)算,對(duì)計(jì)算機(jī)性能有一定要求。由于流體存在湍流現(xiàn)象,仿真計(jì)算還需要加入湍流方程,即流體在越過障礙時(shí),快速流動(dòng)的液體速度會(huì)產(chǎn)生散亂的隨機(jī)流動(dòng)現(xiàn)象。 《金角魚初中物理》的教學(xué)應(yīng)用與價(jià)值。初中物理系統(tǒng)推薦
金角魚云平臺(tái)有助于重塑以課堂文化為主的學(xué)校文化。初中物理自主學(xué)習(xí)平臺(tái)下載
《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(diǎn):
(1)對(duì)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(shí)際;
(4)軟件包括基礎(chǔ)部分、拓展部分、教師個(gè)人研發(fā)平臺(tái),靈活滿足不同老師的需求。
在軟件操作上具備如下特點(diǎn):
(1)用戶體驗(yàn)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。
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