很多老師反映在用了《金角魚初中物理》后,日常教學發生了這些變化:
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,動手引發了動腦。教師講解變少提問變多,學生思維被激發起來了。師生交互層次和強度提升,課堂的內容得到了延展和深化。
動手探究應用到了復習課,繼續貫徹學科素養教學目標。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,教學轉化率迅速提升。該項目持續開展的教研活動惠及了上海奉賢全區百余位物理老師,幫助奉賢區初中物理2020年中考杰出率提升5.6%。
技術為教研注入了活力。三十余節各級公開課,起到了教學創新示范帶動的作用,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十位教師,在各級教學評比、論文評選中獲得優異成績。 金角魚開展《融合仿真技術的初中物理學科素養培養教學法實踐研究》工作坊。初中物理仿真教學APP

《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來的?金角魚,不是對研究或學習對象現象級的仿真,而是對物理對象內在機理的仿真。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的數學方程。然后用數值仿真技術,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生復雜的形變,其運動規律滿足NS(Navier-Stokes)方程。我們的數值仿真算法就基于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生散亂的隨機流動現象。 初中物理學習平臺推薦《金角魚初中物理》的教學應用與價值。

《金角魚初中物理》中靈活的實驗設計和智能反饋,能減輕教師工作量,提升課堂效率。
以電路設計為例,在電學模塊的任何地方,師生都可以自由設計、操作電路,都可以隨意存取電路文件,都能得到智能的系統反饋。
電路設計引擎具備如下特性:
*電參數可調/故障可設置
*可操作/存儲/修改/分享
*內在機理層次的仿真
*器件數量不受限制
*可隨意自主設計電路
電路設計引擎具備如下教學價值:
*體貼:教師減少課時占用、解決動態/故障難點
*智能:智能評判設計成果
*個性:自主設計更能激勵、支持項目化教學
《金角魚初中物理》是基于數值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教學系統。它所應用的技術主要是數值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角魚建立了物理對象的數學模型及其相應的數值計算方案,形成高精度、高魯棒性的CAE技術。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。金角魚構建了壓力或壓強等數字傳感器,形成直觀精密的探究環境。它還能對電路/滑輪組/光路等用戶的實驗設計進行智能評估。金角魚三門課程入選首批“上海市素質教育課程項目資源”。

利用《金角魚初中物理》,做探究實驗。
金角魚不僅包含大量學生實驗以及演示實驗,還包括很多探究實驗。實驗界面效果逼真,實驗數據準確客觀,實驗設計科學合理,是在線實驗教學非常好的選擇。
以“測定小燈泡的電功率”為例,該實驗是初中物理中非常重要的實驗之一,學生從實驗器材的選擇,到實驗表格的設計,再到實驗電路的連接和數據的讀取,都需要嚴謹而規范的操作。該實驗軟件首先提供了讓學生自己動手連接實物的機會,而且只有所有操作全部規范,連接全部正確之后才可以正確讀數,否則就會出現和實物器材一樣的實驗現象或者報警。電路連接好之后,可以利用放大鏡功能讀取數據并對數據進行處理,還可以對實驗中的故障進行分析,便于學生進一步理解實驗過程, 金角魚云平臺有助于重塑以課堂文化為主的學校文化。初中物理探究實驗系統推薦
金角魚主張找到大量習題背后共通的物理現象,然后對其進行深度探究。初中物理仿真教學APP
《金角魚初中物理》在教學應用上更自由。這一點表現在如下幾個方面:
(1)在電學所有模塊,都支持電路的任意設計、存儲/調取和操作。
(2)電學之外也具備大量的實驗設計場景,支持使用者自由設計實驗,有些實驗設計還可以存儲和調取。如平面鏡成像、凸透鏡成像、杠桿、滑輪、參照物-運動-速度等。
(3)引入壓力/壓強數字傳感器,支持對各種固體切割物和液體的傳感。
(4)強大的情境分析工具,可適用于習題的分析和深層探究。如參數可調的流固混合情境模擬器、電路九宮格分析器、電路短斷路故障模擬和分析器、伏安法測電阻和小燈泡電功率故障復現工具等。
《金角魚初中物理》在系統反饋更智能。這一點表現在如下幾個方面:
實驗操作考練習能自動評分并給出錯誤提示、實驗設計能自動評判設計的正誤、制作類(項目化設計)能據實呈現運轉效應等。 初中物理仿真教學APP