金角鱼在上海的教学应用实践《用数值仿真和人工智能,改变初中物理教学模式》,入选《中国智能教育创新实践报告》。
“2022中国教育数字化转型下的智能教育”论坛,于2022年1月13日在上海举行。
本论坛重点关注中国近年来在各个学生年龄段以及各场景下教育数字化转型的成果,讨论智能教育技术对传统教育所带来的改变,旨在推进人工智能等信息技术与教育的深度融合和推广应用。
本次论坛邀请了来自教育界的学者与企业界的嘉宾,围绕人工智能和其他先进技术促进教育数字化转型等问题进行分享和交流。UNESCO教育信息技术研究所(UNESCOIITE)所长展涛做了主旨报告。
《中国智能教育创新实践报告》作为本次会议的重要成果在此次论坛上发布。
在入选《中国智能教育创新实践报告》21个杰出案例中,除了15个学校案例之外,只有6个企业案例。这六个企业案例来自于华为、腾讯、金角鱼等。 物理课堂与金角鱼教学软件的有机融合。初中物理模拟APP

《金角鱼初中物理》突破多个“讲不清/看不见/进不去/动不得/难再现”的教学难点。
(1)进入“进不去”的微观领域。例如,热对流中分子运动的仿真、把功和能联系起来认知比热容、以及电压的直观解释等。
(2)进入“进不去”的工程问题。例如,组装活塞运行机构和热机等。
(3)操作“动不得”的理想实验。例如,探究光滑水平面上力和运动的关系等。
(4)造出“难再现”的实验故障。例如,“测定小灯泡电功率故障”专题中的十余种经典故障、“伏安法测电阻”专题中十几种电路故障;学生还可根据现象描述,在正确电路基础上进行修改,使得电路出现指定故障。
(5)看见“看不见”的实验过程。例如,声音的传播过程、振动与声音等。
(6)讲清“讲不清”的现象和原理。例如,引入数字传感器,建立压力压强直观感知;引入三维建模,深入剖析四冲程原理等。 初中物理仿真教学系统安装金角鱼初中物理,为师生赋能。

《金角鱼初中物理》的研发创新具有鲜明的原创性。
它是首先提出面向“过程和方法”初中物理教学软件。通过面向“过程和方法”,促进“态度情感价值观”的培养,更有助于缩短教学时间、发掘孩子们的创造力,提升学生素质。在教学三目标(1知识和技能,,2过程和方法,3态度/情感/价值观)中,目前学校教育和考试重点在教学目标的第一阶段“知识和技能”上。
它是首先提出基于初中物理的学科素养、着重科学探究和科学思维、打通学科素养和应试教育桥梁的软件。通过变“专题复习”为“专题探究”,激励学生勇于探究习题背后基础的物理研究对象,从探究中找到一般性的解题方法。
《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。 金角鱼荣获"2019智慧教育杰出校园好方案”。

《金角鱼初中物理》将有效促进新授课教学中实验和教学的融合。
金角鱼实验操作考包含的14个实验,以九年级第二学期的新授课小灯泡电功率为例,老师可在课上利用软件的“演示/练习/考核模式”,进行实验教学。金角鱼提供详细规范的实验操作流程,以及操作评价标准,可以给老师们做了一个加强,对老师们的教学、学生实验操作考试练习帮助很大。
同时还可以在课外运用金角鱼软件辅导学生熟悉实验操作要点。有些金角鱼的用户分享了自己的“两步走”战略。先通过软件帮助学生熟悉实验操作要点:课上用软件教学之后,让学生分批次在教室白板、老师的电脑上动手体验。再走进实验室用实物操作。这样实现了学生空间、时间上的自由分配,在课外运用软件来熟悉实验操作,学生也非常喜欢。 用数值仿真和人工智能,改变初中物理教学模式。初中物理备课APP
金角鱼提供大量生动的互动情境,学生能在做中学,老师能在互动中教。初中物理模拟APP
《金角鱼初中物理》倡导在学习过程中强化感性感知。
越来越强的“感性表达技术”,是金角鱼所追求的重要能力之一。
人是有感性的动物。感性是人类生存的基础,也是人活着的目的(追求幸福感)。
感性是幸福感的来源。感性能力及其培养,是教育工作者和每个人都不可忽略的方面。我们长期以来,高估理性贬低感性,忽略了感性能力及其养成。
感性和理性,没有高低之分。直觉和洞见,建立在感性的基础之上。鲜活的创造力常常伴随着过人的感性。
科学始于感性。科学的发现始于感性,科学学习也始于感性。
科学和艺术在山底分手,在山顶汇合。艺术强调感性,科学强调理性。科学和艺术相结合,就是感性和理性相结合。“始于感性,终于理性”是错误的,感性-理性-感性-理性……这样往复循环才更合理。 初中物理模拟APP