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。
對于初中物理教學,普遍存在情境創設乏力、學生動手操作機會較少的情況;諸多教學難點的解決呼喚新的技術手段,如二力平衡、電學故障等。為提高學生學習興趣、參與度和學習效果,在物理教學的諸多環節需要創設更多生動、直觀、能激發學生思維的互動情境。為解決上述問題,金角魚把數值仿真和人工智能技術引入到初中物理教學中。
2020年2月上海奉賢區教育學院教學研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯合發起《在線教學背景下初中物理課堂教學與金角魚初中物理軟件的有效整合教學研究》項目。該項目先在上海古華中學等十余所奉賢區學校實施,后來擴展到上海的楊浦區、閔行區、浦東新區、嘉定區,進而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學校。據不完全統計,該項目累計涉及學校500所以上、教師1500名以上。隨著實踐的深入,本項目后來演變為《融合仿真技術學科素養導向的初中物理教學法實踐研究》。
該項目目的是運用數值仿真和人工智能技術煥發初中物理教學活力,造就學生探究式學習的場景,激發學生動手、動腦、動心、動情,改變“教”和“學”的模式;探索用新的方法和工具武裝新一代教師,培養學科素養達標的高素質學生。 金角魚會持續探索將虛擬仿真實驗引入課堂教學中,以學生為主體的教學模式。初中物理自學軟件下載排名

《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(學生版)探究式教學平臺下載我們倡導感性--《金角魚初中物理.聲學》。

《金角魚初中物理》的研發創新具有鮮明的原創性。
它是首先提出面向“過程和方法”初中物理教學軟件。通過面向“過程和方法”,促進“態度情感價值觀”的培養,更有助于縮短教學時間、發掘孩子們的創造力,提升學生素質。在教學三目標(1知識和技能,,2過程和方法,3態度/情感/價值觀)中,目前學校教育和考試重點在教學目標的第一階段“知識和技能”上。
它是首先提出基于初中物理的學科素養、著重科學探究和科學思維、打通學科素養和應試教育橋梁的軟件。通過變“專題復習”為“專題探究”,激勵學生勇于探究習題背后基礎的物理研究對象,從探究中找到一般性的解題方法。
《金角魚初中物理》的一大特點是現象數據化,通過數據來傳達感性。例如軟件中引入的數字傳感器——壓力壓強傳感器。
在“壓強”這節課中,固體對接觸面的壓強大小可以通過物體形變程度來進行定性比較。但由于實驗過程中沒有設置定量比較的過程,只能得出壓強與壓力成正相關、與受力面積成負相關,無法得到“壓強大小與壓力大小成正比,與受力面積成反比”的結論。所以書本上緊接著以直接“告訴”的方式給出結論:“實際上,壓力的作用效果是由單位面積上受到的壓力決定的。
”上面提到的這個問題一直以來沒有一個很好的解決方案,因為物體受到的壓強雖然可通過物體的形變來表現,但因為無法測量的緣故導致無法定量描述,從而學生無法自主得出壓強公式。但借助《金角魚初中物理》軟件,將這塊內容進行了重新設計。在軟件“壓力壓強”教學內容中,物體的下方都會有一個傳感器,使得壓強大小可以通過底部顆粒物的顏色深淺來判斷(顏色越深壓強越大),同時還可以在數據層面顯示壓強的具體大小。在能獲得壓強具體數據情況下,就可以找出壓強與壓力大小、受力面積大小的定量關系——與壓力成正比,與受力面積成反比。 金角魚面向過程和方法,重視教學創新,基于關鍵素養,看重科學探究和科學思維。

《金角魚初中物理》在教學難點突破上舍得下苦功夫、深功夫。
比如,為了突破“比熱容”這個公認的教學難點,金角魚專門推出了“比熱容-熱學”板塊,在金角魚公眾號上開設了“熱學十八回”講座。
這個模塊涵蓋溫度、P-V-T關系、熱傳遞、比熱容、分子運動等18個方面的探究目標和互動探究情境。從零號定律出發,深入到分子領域,探究溫度的本質;把功和熱聯系起來,初步探究比熱容;從分子運動層面,對影響比熱容的因素進行更深入的探究等。
為了攻克“比熱容”這個普遍的教學難點,金角魚研發團隊不但研讀了多本中國的大學教材,還研讀了多本歐美極富盛名的大學教材。
這些歐美的相關教材,動不動厚達2000頁以上。在其中,金角魚看到了國內教學上的差距,得到了很多啟發。 金角魚的價值主張:面向過程和方法,強調以學生為主體的探究,強調課程內容的結構化、動態化和課堂的活化。初中物理仿真實驗平臺下載推薦
金角魚做中學軟件用教學創新解決復習課教學轉化率不高的問題。初中物理自學軟件下載排名
《金角魚初中物理》突破多個“講不清/看不見/進不去/動不得/難再現”的教學難點。
(1)進入“進不去”的微觀領域。例如,熱對流中分子運動的仿真、把功和能聯系起來認知比熱容、以及電壓的直觀解釋等。
(2)進入“進不去”的工程問題。例如,組裝活塞運行機構和熱機等。
(3)操作“動不得”的理想實驗。例如,探究光滑水平面上力和運動的關系等。
(4)造出“難再現”的實驗故障。例如,“測定小燈泡電功率故障”專題中的十余種經典故障、“伏安法測電阻”專題中十幾種電路故障;學生還可根據現象描述,在正確電路基礎上進行修改,使得電路出現指定故障。
(5)看見“看不見”的實驗過程。例如,聲音的傳播過程、振動與聲音等。
(6)講清“講不清”的現象和原理。例如,引入數字傳感器,建立壓力壓強直觀感知;引入三維建模,深入剖析四沖程原理等。 初中物理自學軟件下載排名