初中物理仿真实验APP下载

     《金角鱼初中物理》是基于数值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教学系统。它所应用的技术主要是数值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角鱼建立了物理对象的数学模型及其相应的数值计算方案，形成高精度、高鲁棒性的CAE技术。仿真对象有电路、分子、热机、滑动、齿轮、流体、运动、声波、音阶、光路、柔性物体等。金角鱼构建了压力或压强等数字传感器，形成直观精密的探究环境。它还能对电路/滑轮组/光路等用户的实验设计进行智能评估。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。初中物理仿真实验APP下载

     《金角鱼初中物理》中虚拟仿真实验的暂停功能，能有效提升学生自主学习能力。

     目前，上海市的中学物理教材采用螺旋式上升的编写模式，基本围绕力学、光学、热学、电磁学及原子物理等内容。其中内容的要求不断螺旋上升，我们可以利用软件围绕重要概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的实验，让学生进行自主实验设计与活动。比如电学这一章节实验，我们可以引导学生利用课余时间自主体验学习，从简单的基本的电路出发，经历串并联连接、电流表和电压表的使用方法、再到用欧姆定律测电阻、测定小灯泡电功率等知识。根据虚拟实验在设计之初所具有的人性化功能，使得学生在进行物理实验时能够暂停、重组。这些人性化功能很好为学生的自主学习提供了有效的途径。通过金角鱼模拟实验尝试，学生不仅能够利用软件中的温馨提示功能加强自己对错误的理解与关注，更能够让学生从错误中汲取教训，从而纠正错误。真正学会操作方法与步骤。通过完成一个个设定的任务后，达到学会知识，促进科学思维，提升能力的目的。 初中物理仿真教学APP下载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。

     《金角鱼初中物理》对复习课和实验考练习也有很大帮助。

     （1）复习课方面，用“探究式复习”构筑学科素养和应试之间的桥梁，带来多项教学创新。

     探究式复习，将刷题转化为探究式学习，用深度学习替代低水平重复，更能提分、更具应变能力、更省时间、更有趣。软件中包括了十一个专题复习，它们均是考前复习的难点重点。

     （2）实验考练习，将有力地减轻教师在新授课和复习课上的教学负担。实验考练习，依据标准，利用原有情境，推出了全部14个学生实验的实验考练习。每个实验考练习均具备演示模式、练习模式、考核模式。

     它将有力地促进考前练习，而且已经被多个老师融入到新授课的教学中。它减轻了老师负担，为新授课和复习课都带来巨大便利，推进了线上和线下融合的混合式教学。

     《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。 金角鱼初中物理，为师生赋能。

     《金角鱼初中物理》能解决以下问题。

     （1）解决了教师情境创设难的问题：用仿真技术创设互动情境，实现了日常教学中的难点突破和探究式教学。

     （2）解决了学生学习积极性调动问题：用数值仿真/人工智能/互联网等技术实现了“课堂四动（情境互动/问题拉动/数据联动/平台驱动）”，通过“课堂四动”引发“学生四动（动手/动脑/动心/动情）”。

     （3）解决了应试教育和素质教育相背的问题，缓解了教师复习课教学转化率低的问题：用“探究式复习”构筑学科素养和应试之间的桥梁，教学转化率大幅提升。

     （4）解决了学生实验操作动手难问题和规范性掌握问题：实验考练习，有力地减轻教师在新授课和复习课上的教学负担。

     （5）解决物理学科教研不活跃和手段匮乏的问题：以新技术焕发物理学科教学教研的活力，促进教师成长和教学水平的提高。 金角鱼的价值主张：面向过程和方法，强调以学生为主体的探究，强调课程内容的结构化、动态化和课堂的活化。有什么学习物理的软件

我们倡导感性--《金角鱼初中物理.声学》。初中物理仿真实验APP下载

     金角鱼将：

     （1）坚定持续地进行“融合仿真技术学科素养导向的初中物理教学法”实践研究，与更多学校和老师联合教研，构筑完整的PST（教学法-空间-技术）框架体系。

     （2）继续深度打造基于上述研究的常态化应用案例，帮助更多教师特别是青年教师快速成长。

     （3）响应教育信息化2.0的号召，突破试验范围，参与到我国90个“信息化教学实验区”建设中去，通过模式/方法的总结提升和应用示范的辐射带动，使技术和教育/教学的深度融合落到实处。 初中物理仿真实验APP下载