新课标下的金角鱼初中物理教学软件(学生版)情境引人入胜

     《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》适合教师提升教学效果、打造新型课堂、布置作业。新课标下的金角鱼初中物理教学软件(学生版)情境引人入胜

     《金角鱼初中物理》的研发创新手段具有鲜明的先进性和综合性。

     （1）把在航空、航天、汽车等工程设计领域所使用的CAE（计算机辅助工程）手段，用于建立仿真教学中的物理模型。如，力学中的伯努利原理交互仿真探究情境（流体速度和压强的关系）等，这么高维的手段非常有助于解决老师常见的教学难点和痛点。

     （2）综合虚拟仿真、情境化教学、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技术，通过沉浸场景和场景变革，在不断推进的各个场景里通过提出越来越深入的大量的问题，引发学生动手、思考和探究，促进有效学习行为的发生。

     （3）体现在仿真精度和智能分析上，即虚拟环境是基于CAE标准的，具有高精度仿真特点。 金角鱼物理实验教学软件提高教学转化率金角鱼的《欧姆定律（探究导体中电流和电压的关系）》环节是师生强交互的实验教学案例。

     《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。

     《金角鱼初中物理》是基于数值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教学系统。它所应用的技术主要是数值仿真(CAE)和人工智能(AI)。

     金角鱼建立了物理对象的数学模型及其相应的数值计算方案，形成高精度、高鲁棒性的CAE技术。仿真对象有电路、分子、热机、滑动、齿轮、流体、运动、声波、音阶、光路、柔性物体等。

     金角鱼构建了压力或压强等数字传感器，形成直观精密的探究环境。

     它还能对电路/滑轮组/光路等用户的实验设计进行智能评估。 金角鱼的虚拟仿真教育技术在初中物理教学上的创新应用。

     《金角鱼初中物理》中虚拟仿真实验的暂停功能，能有效提升学生自主学习能力。

     目前，上海市的中学物理教材采用螺旋式上升的编写模式，基本围绕力学、光学、热学、电磁学及原子物理等内容。其中内容的要求不断螺旋上升，我们可以利用软件围绕重要概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的实验，让学生进行自主实验设计与活动。比如电学这一章节实验，我们可以引导学生利用课余时间自主体验学习，从简单的基本的电路出发，经历串并联连接、电流表和电压表的使用方法、再到用欧姆定律测电阻、测定小灯泡电功率等知识。根据虚拟实验在设计之初所具有的人性化功能，使得学生在进行物理实验时能够暂停、重组。这些人性化功能很好为学生的自主学习提供了有效的途径。通过金角鱼模拟实验尝试，学生不仅能够利用软件中的温馨提示功能加强自己对错误的理解与关注，更能够让学生从错误中汲取教训，从而纠正错误。真正学会操作方法与步骤。通过完成一个个设定的任务后，达到学会知识，促进科学思维，提升能力的目的。 金角鱼开展《融合仿真技术的初中物理学科素养培养教学法实践研究》工作坊。初中物理实验软件激发学生兴趣

《金角鱼初中物理》孕育初中物理教学新模式新方法。新课标下的金角鱼初中物理教学软件(学生版)情境引人入胜

     《金角鱼初中物理》提供大量游戏化的实验内容，能促进学生科学思维的提升。

     物理实验天生具有较强的吸引力，中学生好奇且好动，但学生之间存在个别差异，对于某一知识点的理解有时是片面的，学习水平层次不等，部分学生存在畏难的心理障碍。以测小灯泡电功率专题复习为例，习题基本可概括为三大类型：①推导电源规格②推导滑动变阻器规格（滑动变阻器阻值）③推导灯泡规格（灯泡额定电压、额定电流、额定电功率。学生解题解题之前需要掌握各用电器之间关系，这对学生逻辑能力要求较高。

     我们可以通过软件中“九宫格翻牌”游戏的形式对学生先进行逻辑训练。以求“总电压”为例，要想求得总电压，“翻牌”游戏提供了两种途径：一种是横向上，通过灯泡电压UL和滑动变阻器电压UP的相加；另一种是纵向上，通过电路中的电流I和总电阻R总相乘。如果使用第一种方式，那么就想办法得到UL和UP；如果使用第二种方法，那么想办法求得I和R总.。通过游戏，学生能在趣味中体验到解题的快乐，并在潜移默化中逐步培养了逻辑思维能力。 新课标下的金角鱼初中物理教学软件(学生版)情境引人入胜

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