中学物理仿真软件教学应用和价值

     《金角鱼初中物理》的一大特点是现象数据化，通过数据来传达感性。例如软件中引入的数字传感器——压力压强传感器。

     在“压强”这节课中，固体对接触面的压强大小可以通过物体形变程度来进行定性比较。但由于实验过程中没有设置定量比较的过程，只能得出压强与压力成正相关、与受力面积成负相关，无法得到“压强大小与压力大小成正比，与受力面积成反比”的结论。所以书本上紧接着以直接“告诉”的方式给出结论：“实际上，压力的作用效果是由单位面积上受到的压力决定的。”

     上面提到的这个问题一直以来没有一个很好的解决方案，因为物体受到的压强虽然可通过物体的形变来表现，但因为无法测量的缘故导致无法定量描述，从而学生无法自主得出压强公式。但借助《金角鱼初中物理》软件，将这块内容进行了重新设计。在软件“压力压强”教学内容中，物体的下方都会有一个传感器，使得压强大小可以通过底部颗粒物的颜色深浅来判断（颜色越深压强越大），同时还可以在数据层面显示压强的具体大小。在能获得压强具体数据情况下，就可以找出压强与压力大小、受力面积大小的定量关系——与压力成正比，与受力面积成反比。 金角鱼云平台，同步交互，打造新型课堂。异步交互，打造翻转课堂。中学物理仿真软件教学应用和价值

     运用《金角鱼初中物理》帮助学生熟悉各种实验现象提升科学思维，培养学科素养。

     有的老师指出以往教学中普遍存在一些故障现象，实验室无法复现，往往是“讲不清、看不见、进不去、动不得、难再现”，现在利用软件能很方便得把一些现象做出来，让学生去寻找现象发生的原因，这对提升学生在物理现象方面的思维品质、帮助学生建立故障现象与故障原因之间的联系有非常大的帮助。

     例如金角鱼专门对“测定小灯泡电功率中的一些故障和常见问题”做了故障专题。学生能在正确的电路基础上把指定的故障现象“造”出来。该专题覆盖了常见了15种故障。

     这种逆向操作，思维量很大。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，经过这样的“试错”，手脑并用，学生不光对本实验，对所有电路的认识都能上升到新的更高的水平。再如，中考前的专题复习课，老师再携带实验器材进入课堂，费时费力。这时有些老师利用软件现象动态可视化，通过金角鱼事先搭建电路，模拟电路变化过程，现象清晰且动态可见。 初中物理仿真实验软件对教研的价值金角鱼能激发兴趣，并能促进深度学习和自主学习。

     《金角鱼初中物理》倡导学生：要发挥感性、提升感觉能力。

     以初中物理声学为例。声学部分，不是考试的重点，也不是老师关注的板块。但是，“声”是耳朵所感受的东西，它是鲜活的、有趣的，是能激发孩子科学兴趣的。我们不可切断或漠视这个孩子与世界发生联系的途径。

     在声音的产生与传播中，我们引入了贝多芬的《致爱丽丝》，原名《a小调巴加泰勒》；我们还设计了拥有三个八度的琴键，在弹奏中探究音乐背后的科学。

     感性导致的理性，才是真的理性，否则就是教条。我们需要知识建构，但是这个知识建构一定不是没有感性基础的，一定是连接我们丰富感受和科学探究之间的桥梁。

     教科书的生硬、应试的导向、课堂的沉闷、社会的急功近利，已经极大地压制了孩子们的感性。释放感性就是解放孩子、解救教育。

     《金角鱼初中物理》能有效促进达成物理教学的过程性评价。

     新课程倡导“立足过程，促进发展”的学生学习评价。评价的目的在于诊断学生在发展过程中的优势与不足，教师应将评价结果及时反馈给学生。但在传统实验，受学生人数、时间等限制，教师往往采取主观评判方式，即教师通过观察和聆听学生表述或在实验过程中的表现再结合自身教学经验，只能进行口头评价。而金角鱼可以通过软件自带的实验的评价系统及时反馈给每位学生，帮助学生能发现并及时找出从而纠正在学习过程中存在的问题，激励学生学习物理的兴趣和信心，从而促进学生的发展，再通过每一个学生实验操作及数据上传中的情况，教师可以对出现的问题及时分析原因，及时讲解，且学生活动真实有效。 金角鱼，在与课堂的融合中彰显价值。

     《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。 用数值仿真和人工智能，改变初中物理教学模式。初中物理实验教学软件教学应用

初中物理课堂教学与《金角鱼初中物理》教学软件有效整合的教学研究。中学物理仿真软件教学应用和价值

     《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。 中学物理仿真软件教学应用和价值

上海金角鱼软件有限公司属于数码、电脑的高新企业，技术力量雄厚。金角鱼是一家有限责任公司（自然）企业，一直“以人为本，服务于社会”的经营理念;“诚守信誉，持续发展”的质量方针。公司业务涵盖《金角鱼初中物理》，价格合理，品质有保证，深受广大客户的欢迎。金角鱼自成立以来，一直坚持走正规化、专业化路线，得到了广大客户及社会各界的普遍认可与大力支持。