《金角魚初中物理》希望用教育思想和教學創(chuàng)新,通過技術和產(chǎn)品為師生賦能。軟件主張面向過程和方法,強調(diào)要教學創(chuàng)新;主張基于學科素養(yǎng),著重科學探究和科學思維。為此軟件基于“金角魚云平臺”,利用數(shù)學建模、數(shù)值仿真、數(shù)據(jù)庫、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等技術,融合PBL(項目化學習/問題式學習)、STEM、科學游戲等手法,為老師、學生搭建了數(shù)百個“以探究為主線,以交互為特征”的三維仿真情境。幫助老師、學生通過利用這些情境,從而讓課堂更有效,讓學習更主動。金角魚獲殊榮:成為江蘇教育信息化13個重點推薦產(chǎn)品之一。金角魚初中物理(學校版)探究式教學系統(tǒng)下載
《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,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。 初中物理仿真APP下載突破難點,金角魚研制出“比熱容-熱學”教學軟件。
金角魚的專題探究內(nèi)容在教師們的使用過程中,為中考復習提供了強力的支持。以壓強專題復習課為例。
金角魚為此提供了:
(1)投放活動情景化??梢詣討B(tài)調(diào)整液體、固體的參數(shù),借助壓力壓強傳感器,清晰得讓學生觀察到投放前后,水位變化、杯內(nèi)杯外的壓強變化量。
(2)計算過程顯性化、概括匯總表格化。借助金角魚提供的探究5種投放狀態(tài)下各物理量變化的思想,分析每一步相關物理量的表達式,總結出變化表格。
(3)解題分析操作化。金角魚可將文本式的靜態(tài)情境轉(zhuǎn)變?yōu)榭刹僮髑榫?,帶領學生運用結論解決實際問題,這就使學習構成了一個閉環(huán)。
很多老師反映在用了《金角魚初中物理》后,日常教學發(fā)生了這些變化:
課堂變得更活躍了。學生們興趣盎然、參與度大幅提高,他們喜歡自己動手操作,動手引發(fā)了動腦。教師講解變少提問變多,學生思維被激發(fā)起來了。師生交互層次和強度提升,課堂的內(nèi)容得到了延展和深化。
動手探究應用到了復習課,繼續(xù)貫徹學科素養(yǎng)教學目標。有了基于應用和深度學習的情境,難上的復習課變得生動和簡單,教學轉(zhuǎn)化率迅速提升。該項目持續(xù)開展的教研活動惠及了上海奉賢全區(qū)百余位物理老師,幫助奉賢區(qū)初中物理2020年中考杰出率提升5.6%。
技術為教研注入了活力。三十余節(jié)各級公開課,起到了教學創(chuàng)新示范帶動的作用,加速IT和物理教學的深度融合,促進了教師成長,上海浙江江蘇等地數(shù)十位教師,在各級教學評比、論文評選中獲得優(yōu)異成績。 金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學新模式和新方法。
《金角魚初中物理》能解決以下問題。
(1)解決了教師情境創(chuàng)設難的問題:用仿真技術創(chuàng)設互動情境,實現(xiàn)了日常教學中的難點突破和探究式教學。
(2)解決了學生學習積極性調(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)“學生四動(動手/動腦/動心/動情)”。
(3)解決了應試教育和素質(zhì)教育相背的問題,緩解了教師復習課教學轉(zhuǎn)化率低的問題:用“探究式復習”構筑學科素養(yǎng)和應試之間的橋梁,教學轉(zhuǎn)化率大幅提升。
(4)解決了學生實驗操作動手難問題和規(guī)范性掌握問題:實驗考練習,有力地減輕教師在新授課和復習課上的教學負擔。
(5)解決物理學科教研不活躍和手段匱乏的問題:以新技術煥發(fā)物理學科教學教研的活力,促進教師成長和教學水平的提高。 線上教學巧用虛擬仿真實驗,探索物理實驗教學新模式。初中物理演示平臺
《金角魚初中物理》適合學生自學。因為內(nèi)含很多科學教育內(nèi)容,也適合初中以外人員使用。金角魚初中物理(學校版)探究式教學系統(tǒng)下載
金角魚有大量信息技術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》的課堂應用脈絡是:學生自主實驗設計--實驗設計結果的師生交互--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(學校版)探究式教學系統(tǒng)下載