《金角魚初中物理》的研發(fā)創(chuàng)新具有鮮明的原創(chuàng)性。
它是首先提出面向“過程和方法”初中物理教學(xué)軟件。通過面向“過程和方法”,促進“態(tài)度情感價值觀”的培養(yǎng),更有助于縮短教學(xué)時間、發(fā)掘孩子們的創(chuàng)造力,提升學(xué)生素質(zhì)。在教學(xué)三目標(biāo)(1知識和技能,,2過程和方法,3態(tài)度/情感/價值觀)中,目前學(xué)校教育和考試重點在教學(xué)目標(biāo)的第一階段“知識和技能”上。
它是首先提出基于初中物理的學(xué)科素養(yǎng)、著重科學(xué)探究和科學(xué)思維、打通學(xué)科素養(yǎng)和應(yīng)試教育橋梁的軟件。通過變“專題復(fù)習(xí)”為“專題探究”,激勵學(xué)生勇于探究習(xí)題背后基礎(chǔ)的物理研究對象,從探究中找到一般性的解題方法。 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”。初中物理仿真實驗平臺安裝
《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、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。初中物理仿真軟件安裝“金角魚”,是仿真技術(shù)和科學(xué)教育產(chǎn)品研發(fā)基地。
利用《金角魚初中物理》,做科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺嶒灐?
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理規(guī)律的建立,無一不是以實驗為基礎(chǔ),并受到實驗的檢驗。科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺嶒?,從實驗器材的選擇,到實驗步驟的確立,再到實驗數(shù)據(jù)的獲得和處理,都體現(xiàn)著物理學(xué)科的素養(yǎng)。
為了確保實驗的定量和有效,必須有規(guī)范化的實驗器材來輔助教學(xué),然而在某些特殊驗中,由于實驗器材的限制,規(guī)范實驗自然無從談起。此時金角魚便體現(xiàn)出它的優(yōu)勢,可以讓學(xué)生直觀地看到實驗現(xiàn)象,獲得實驗數(shù)據(jù)從而得到實驗結(jié)論。還可以讓學(xué)生利用模擬實驗驗,提升學(xué)習(xí)的興趣。
《金角魚初中物理》中靈活的實驗設(shè)計和智能反饋,能減輕教師工作量,提升課堂效率。
以電路設(shè)計為例,在電學(xué)模塊的任何地方,師生都可以自由設(shè)計、操作電路,都可以隨意存取電路文件,都能得到智能的系統(tǒng)反饋。
電路設(shè)計引擎具備如下特性:
*電參數(shù)可調(diào)/故障可設(shè)置
*可操作/存儲/修改/分享
*內(nèi)在機理層次的仿真
*器件數(shù)量不受限制
*可隨意自主設(shè)計電路
電路設(shè)計引擎具備如下教學(xué)價值:
*體貼:教師減少課時占用、解決動態(tài)/故障難點
*智能:智能評判設(shè)計成果
*個性:自主設(shè)計更能激勵、支持項目化教學(xué) 《金角魚初中物理》以探究為目的,以情境為內(nèi)容,以交互為特征。
《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(xué)中的物理模型。如,力學(xué)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(xué)難點和痛點。
(2)綜合虛擬仿真、情境化教學(xué)、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(xué)生動手、思考和探究,促進有效學(xué)習(xí)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(biāo)準(zhǔn)的,具有高精度仿真特點。 金角魚希望幫助老師加深對教材、對學(xué)生理解,強化自己的教學(xué)水平,以適應(yīng)信息時代帶來的挑戰(zhàn)。初中物理自學(xué)APP下載安裝
物理課堂與金角魚教學(xué)軟件的有機融合。初中物理仿真實驗平臺安裝
金角魚有著大量的教學(xué)創(chuàng)新,一直在應(yīng)用中為老師們提供幫助,助力老師成為信息時代的杰出教師。例如幫助上海民辦永昌學(xué)校的邱老師打造《探究物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系》一課。
本節(jié)課采用小組合作的形式,三個大組十個小組的學(xué)生分別對三種液體、三種固體進行測量。利用金角魚平臺進行數(shù)據(jù)的收集、匯總,并帶領(lǐng)學(xué)生進行數(shù)據(jù)分析。金角魚的即時匯總、曲線擬合等基于內(nèi)容的數(shù)據(jù)采集和分析工具為課堂提供了極大的便利。
(1)實驗數(shù)據(jù)的生生、師生共享。線下實驗與金角魚線上數(shù)據(jù)分享相融合,即時拿到實驗數(shù)據(jù),提高了實驗效率,同學(xué)們看到了團隊協(xié)作的力量,無意之間增強了團隊的合作的意識。
(2)方便的曲線擬合工具。當(dāng)大家的數(shù)據(jù)一組一組呈現(xiàn)在坐標(biāo)系上,擬合出圖像時,學(xué)生們都發(fā)出驚嘆。圖線法的運用,促進了形象思維在物理探究中作用的發(fā)揮。
(3)學(xué)生實驗結(jié)果的即時診斷。課上有一組學(xué)生測量固體體積的時候忘記減去量筒中原有液體體積,導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)錯誤。當(dāng)從圖線中發(fā)現(xiàn)這個問題的時候,同學(xué)們恍然大悟。 初中物理仿真實驗平臺安裝