新课标下的金角鱼初中物理自主学习软件引发深度学习

     金角鱼的推广应用，在打造高效课堂、激发学生主动学习、引发深度学习，促进教师成长，实现初中物理课程的校本化和探究化方面，正在改变着初中物理的教学模式、形成面向学科素养基于仿真技术的初中物理教学法。

     大量依托金角鱼初中物理软件的常态化的教研活动在上海和长三角进行。几年来，据不完全统计，使用《金角鱼初中物理》上的公开课有一百节以上。上海市奉贤区教育学院以物理教学和金角鱼软件融合为主题的教研活动达到两个学期十几场。使用金角鱼进行教学的教师有二千名以上。

     金角鱼公众号，开设了“教学法研究专栏“，大量教研活动的报道，以及教学法研究文章，详见金角鱼做中学微信公众号。 金角鱼的《欧姆定律（探究导体中电流和电压的关系）》环节是师生强交互的实验教学案例。新课标下的金角鱼初中物理自主学习软件引发深度学习

     《金角鱼初中物理》在教学应用上更自由。这一点表现在如下几个方面：

     （1）在电学所有模块，都支持电路的任意设计、存储/调取和操作。

     （2）电学之外也具备大量的实验设计场景，支持使用者自由设计实验，有些实验设计还可以存储和调取。如平面镜成像、凸透镜成像、杠杆、滑轮、参照物-运动-速度等。

     （3）引入压力/压强数字传感器，支持对各种固体切割物和液体的传感。

     （4）强大的情境分析工具，可适用于习题的分析和深层探究。如参数可调的流固混合情境模拟器、电路九宫格分析器、电路短断路故障模拟和分析器、伏安法测电阻和小灯泡电功率故障复现工具等。《金角鱼初中物理》在系统反馈更智能。这一点表现在如下几个方面：实验操作考练习能自动评分并给出错误提示、实验设计能自动评判设计的正误、制作类(项目化设计)能据实呈现运转效应等。 初中物理实验软件情境引人入胜金角鱼针对教学难点和痛点，为老师赋能，学生学起来更容易。

     运用《金角鱼初中物理》帮助学生熟悉各种实验现象提升科学思维，培养学科素养。

     有的老师指出以往教学中普遍存在一些故障现象，实验室无法复现，往往是“讲不清、看不见、进不去、动不得、难再现”，现在利用软件能很方便得把一些现象做出来，让学生去寻找现象发生的原因，这对提升学生在物理现象方面的思维品质、帮助学生建立故障现象与故障原因之间的联系有非常大的帮助。

     例如金角鱼专门对“测定小灯泡电功率中的一些故障和常见问题”做了故障专题。学生能在正确的电路基础上把指定的故障现象“造”出来。该专题覆盖了常见了15种故障。

     这种逆向操作，思维量很大。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，经过这样的“试错”，手脑并用，学生不光对本实验，对所有电路的认识都能上升到新的更高的水平。

     《金角鱼初中物理》中灵活的实验设计和智能反馈，能减轻教师工作量，提升课堂效率。

     以电路设计为例，在电学模块的任何地方，师生都可以自由设计、操作电路，都可以随意存取电路文件，都能得到智能的系统反馈。

     电路设计引擎具备如下特性：

     *电参数可调/故障可设置

     *可操作/存储/修改/分享

     *内在机理层次的仿真

     *器件数量不受限制

     *可随意自主设计电路

     电路设计引擎具备如下教学价值：

     *体贴：教师减少课时占用、解决动态/故障难点

     *智能：智能评判设计成果

    *个性：自主设计更能激励、支持项目化教学 《金角鱼初中物理》以探究为目的，以情境为内容，以交互为特征。

     利用《金角鱼初中物理》，做探究实验。

     金角鱼不仅包含大量学生实验以及演示实验，还包括很多探究实验。实验界面效果逼真，实验数据准确客观，实验设计科学合理，是在线实验教学非常好的选择。

     以“测定小灯泡的电功率”为例，该实验是初中物理中非常重要的实验之一，学生从实验器材的选择，到实验表格的设计，再到实验电路的连接和数据的读取，都需要严谨而规范的操作。该实验软件首先提供了让学生自己动手连接实物的机会，而且只有所有操作全部规范，连接全部正确之后才可以正确读数，否则就会出现和实物器材一样的实验现象或者报警。电路连接好之后，可以利用放大镜功能读取数据并对数据进行处理，还可以对实验中的故障进行分析，便于学生进一步理解实验过程， 金角鱼的使命是“携手，让天下的孩子都受到更好的科学教育”。初中物理实验软件情境引人入胜

《金角鱼初中物理》适合学生自学。因为内含很多科学教育内容，也适合初中以外人员使用。新课标下的金角鱼初中物理自主学习软件引发深度学习

     《金角鱼初中物理》中的情境是怎么做出来的？

     金角鱼，不是对研究或学习对象现象级的仿真，而是对物理对象内在机理的仿真。它基于人类对整个物理对象形成的科学的研究成果，这个成果往往是严谨的数学方程。然后用数值仿真技术，形成可视化的可交互情境。

     有很多老师和同学对此非常感兴趣，认为这种方式开启了一种新的探究途径。如点燃蜡烛后，热在空气中扩散的情形。当对流存在时，热扩散会由于流体的流动而发生复杂的形变，其运动规律满足NS（Navier-Stokes）方程。我们的数值仿真算法就基于NS方程，因此会带了较为复杂的计算，对计算机性能有一定要求。由于流体存在湍流现象，仿真计算还需要加入湍流方程，即流体在越过障碍时，快速流动的液体速度会产生散乱的随机流动现象。 新课标下的金角鱼初中物理自主学习软件引发深度学习

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