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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的讀取,都需要嚴謹而規(guī)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(guī)范,連接全部正確之后才可以正確讀數(shù),否則就會出現(xiàn)和實物器材一樣的實驗現(xiàn)象或者報警。電路連接好之后,可以利用放大鏡功能讀取數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)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, 線下實驗和線上實驗的融合支持學生具身認知的發(fā)展。中學物理平臺下載推薦

教育部教育信息化技術標準委員會主任祝智庭教授為金角魚題詞。在經過對金角魚公司和《金角魚初中物理》的前期研究后,祝智庭教授對《金角魚初中物理》產品進行了更為深入地實際考察。考察過后,祝智庭教授說,金角魚能夠肯坐冷板凳,“以IT和物理教學深度融合”為產品使命實屬難能可貴,很有教育情懷。而做教育,沒有教育情懷是做不好的。
金角魚堅持自己的價值主張,堅持把探究作為“情境創(chuàng)設”的主線,以生動深刻的情境和多種形式的交互致力于打造新型課堂。在祝教授看來,這是開辟了新路。他希望金角魚,在這條光明大道上繼續(xù)深入地走下去,越做越好。
祝教授,滿懷對教育的期待,欣然為金角魚題詞:“教育無極限,探知開新路”。 初中物理情境創(chuàng)設平臺安裝金角魚三門課程入選首批“上海市素質教育課程項目資源”。

《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(xiàn)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?shù)臄?shù)學方程。然后用數(shù)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(fā)生復雜的形變,其運動規(guī)律滿足NS(Navier-Stokes)方程。我們的數(shù)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(xiàn)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(xiàn)象。
《金角魚初中物理》是基于數(shù)值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教學系統(tǒng)。它所應用的技術主要是數(shù)值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角魚建立了物理對象的數(shù)學模型及其相應的數(shù)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(shù)字傳感器,形成直觀精密的探究環(huán)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。金角魚會持續(xù)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。

運用《金角魚初中物理》幫助學生熟悉各種實驗現(xiàn)象提升科學思維,培養(yǎng)學科素養(yǎng)。
有的老師指出以往教學中普遍存在一些故障現(xiàn)象,實驗室無法復現(xiàn),往往是“講不清、看不見、進不去、動不得、難再現(xiàn)”,現(xiàn)在利用軟件能很方便得把一些現(xiàn)象做出來,讓學生去尋找現(xiàn)象發(fā)生的原因,這對提升學生在物理現(xiàn)象方面的思維品質、幫助學生建立故障現(xiàn)象與故障原因之間的聯(lián)系有非常大的幫助。
例如金角魚專門對“測定小燈泡電功率中的一些故障和常見問題”做了故障專題。學生能在正確的電路基礎上把指定的故障現(xiàn)象“造”出來。該專題覆蓋了常見了15種故障。
這種逆向操作,思維量很大。“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,經過這樣的“試錯”,手腦并用,學生不光對本實驗,對所有電路的認識都能上升到新的更高的水平。再如,中考前的專題復習課,老師再攜帶實驗器材進入課堂,費時費力。這時有些老師利用軟件現(xiàn)象動態(tài)可視化,通過金角魚事先搭建電路,模擬電路變化過程,現(xiàn)象清晰且動態(tài)可見。 金角魚云平臺有助于重塑以課堂文化為主的學校文化。初中物理備課系統(tǒng)下載推薦
金角魚初中物理,為教學賦能。中學物理平臺下載推薦
《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(tǒng)反饋。
電路設計引擎具備如下特性:
*電參數(shù)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(shù)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(tài)/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 中學物理平臺下載推薦