《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。 金角魚為教師提供基于情境的教學設計方案。中學物理軟件下載

《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。初中物理學習APP安裝金角魚云平臺有助于重塑以課堂文化為主的學校文化。

仿真對物理教學具有深遠價值和現實意義,金角魚致力于把仿真的觀念和運用能力帶給廣大物理教師。
作為一種認識和改造客觀世界的重要手段,仿真經過多年的發展,已經能夠運用數學方法構造復雜的物理模型,提示真實世界的變化規律。仿真是一種新的科學研究手段和教學手段,為研究生和高校教師提供教學和研究的平臺,也正在進入中小學的日常教學中。
仿真教學不僅是一種新的教學方法,也是一種將理論與實踐相結合的新教學手段,更是未來智能化教育的基礎。仿真教學所涉及的領域已擴展到物理、生命、宇宙、社會等各種學科。
《金角魚初中物理》的研發創新手段具有鮮明的先進性和綜合性。
(1)把在航空、航天、汽車等工程設計領域所使用的CAE(計算機輔助工程)手段,用于建立仿真教學中的物理模型。如,力學中的伯努利原理交互仿真探究情境(流體速度和壓強的關系)等,這么高維的手段非常有助于解決老師常見的教學難點和痛點。
(2)綜合虛擬仿真、情境化教學、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技術,通過沉浸場景和場景變革,在不斷推進的各個場景里通過提出越來越深入的大量的問題,引發學生動手、思考和探究,促進有效學習行為的發生。
(3)體現在仿真精度和智能分析上,即虛擬環境是基于CAE標準的,具有高精度仿真特點。 線下實驗和線上實驗的融合支持學生具身認知的發展。

《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。 金角魚希望幫助老師加深對教材、對學生理解,強化自己的教學水平,以適應信息時代帶來的挑戰。初中物理模擬實驗室軟件
《金角魚初中物理》孕育初中物理教學新模式新方法。中學物理軟件下載
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。 中學物理軟件下載