物理教學(xué)工具

     《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來(lái)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(guò)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。 金角魚云平臺(tái)有助于重塑以課堂文化為主的學(xué)校文化。物理教學(xué)工具

     《金角魚初中物理》中虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的暫停功能，能有效提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

     目前，上海市的中學(xué)物理教材采用螺旋式上升的編寫模式，基本圍繞力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)及原子物理等內(nèi)容。其中內(nèi)容的要求不斷螺旋上升，我們可以利用軟件圍繞重要概念展開的一系列由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與活動(dòng)。比如電學(xué)這一章節(jié)實(shí)驗(yàn)，我們可以引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間自主體驗(yàn)學(xué)習(xí)，從簡(jiǎn)單的基本的電路出發(fā)，經(jīng)歷串并聯(lián)連接、電流表和電壓表的使用方法、再到用歐姆定律測(cè)電阻、測(cè)定小燈泡電功率等知識(shí)。根據(jù)虛擬實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)之初所具有的人性化功能，使得學(xué)生在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠暫停、重組。這些人性化功能很好為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了有效的途徑。通過(guò)金角魚模擬實(shí)驗(yàn)嘗試，學(xué)生不僅能夠利用軟件中的溫馨提示功能加強(qiáng)自己對(duì)錯(cuò)誤的理解與關(guān)注，更能夠讓學(xué)生從錯(cuò)誤中汲取教訓(xùn)，從而糾正錯(cuò)誤。真正學(xué)會(huì)操作方法與步驟。通過(guò)完成一個(gè)個(gè)設(shè)定的任務(wù)后，達(dá)到學(xué)會(huì)知識(shí)，促進(jìn)科學(xué)思維，提升能力的目的。 初中物理自學(xué)平臺(tái)一款有使命、有思想、有教學(xué)創(chuàng)新、有技術(shù)含量的經(jīng)典產(chǎn)品。

     《金角魚初中物理》創(chuàng)設(shè)的情境，強(qiáng)調(diào)探究和交互。

     每個(gè)情境以探究為主線。結(jié)合教學(xué)痛點(diǎn)，設(shè)立探究項(xiàng)目（如：比熱容、光反射中法線概念的引入、平面鏡成像原理、凸透鏡成像原理、勻速直線運(yùn)動(dòng)、二力平衡、摩擦力、直線上的二力合成、壓力壓強(qiáng)等）。結(jié)合教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)，設(shè)置情境，每一情境都有一個(gè)鮮明的探究目標(biāo)。

     每個(gè)情境均以交互為特征。交互類型包括：

     （1）人機(jī)交互：

     *AI跟蹤設(shè)計(jì)和操作全過(guò)程

     *智能反饋得分和錯(cuò)誤信息

     *“多樂(lè)”卡通人物，現(xiàn)場(chǎng)提供幫助

     （2）師生交互：

     *老師可查看學(xué)生的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)、圖線等

     *提供有雙向即時(shí)溝通工具

     （3）交互內(nèi)容可以有：

     *實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)交互

     *數(shù)據(jù)處理交互

     *任務(wù)交互

     （4）交互機(jī)制有：

     *同步交互，打造新型課堂

     *異步交互，打造翻轉(zhuǎn)課堂

     《金角魚初中物理》希望用教育思想和教學(xué)創(chuàng)新，通過(guò)技術(shù)和產(chǎn)品為師生賦能。軟件主張面向過(guò)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(kù)、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(wèn)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(guò)利用這些情境，從而讓課堂更有效，讓學(xué)習(xí)更主動(dòng)。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》能解決以下問(wèn)題。

     （1）解決了教師情境創(chuàng)設(shè)難的問(wèn)題：用仿真技術(shù)創(chuàng)設(shè)互動(dòng)情境，實(shí)現(xiàn)了日常教學(xué)中的難點(diǎn)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(dòng)問(wèn)題：用數(shù)值仿真/人工智能/互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“課堂四動(dòng)（情境互動(dòng)/問(wèn)題拉動(dòng)/數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)/平臺(tái)驅(qū)動(dòng)）”，通過(guò)“課堂四動(dòng)”引發(fā)“學(xué)生四動(dòng)（動(dòng)手/動(dòng)腦/動(dòng)心/動(dòng)情）”。

     （3）解決了應(yīng)試教育和素質(zhì)教育相背的問(wèn)題，緩解了教師復(fù)習(xí)課教學(xué)轉(zhuǎn)化率低的問(wèn)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(shí)驗(yàn)操作動(dòng)手難問(wèn)題和規(guī)范性掌握問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)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(fù)擔(dān)。

     （5）解決物理學(xué)科教研不活躍和手段匱乏的問(wèn)題：以新技術(shù)煥發(fā)物理學(xué)科教學(xué)教研的活力，促進(jìn)教師成長(zhǎng)和教學(xué)水平的提高。 金角魚的虛擬仿真教育技術(shù)在初中物理教學(xué)上的創(chuàng)新應(yīng)用。初中物理備課平臺(tái)排名

金角魚提供大量生動(dòng)的互動(dòng)情境，學(xué)生能在做中學(xué)，老師能在互動(dòng)中教。物理教學(xué)工具

     利用《金角魚初中物理》，做趣味實(shí)驗(yàn)。

     金角魚除了包含常規(guī)實(shí)驗(yàn)之外，還有很多趣味實(shí)驗(yàn)和游戲?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。例如，需要學(xué)生利用光的反射知識(shí)，通過(guò)添加寶石將光線反射到目標(biāo)寶石處的“反射游戲”；利用杠桿的平衡條件知識(shí)，將重物進(jìn)行擺放，讓杠桿在水平方向保持平衡的“杠桿游戲”。

     不僅學(xué)生可以親自動(dòng)手做，趣味實(shí)驗(yàn)作為老師授課時(shí)的導(dǎo)入素材，或者課后的個(gè)性化作業(yè)，更能在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 物理教學(xué)工具