金角鱼教研共同体正在积极探索初中物理教学新模式和新方法。
对于初中物理教学,普遍存在情境创设乏力、学生动手操作机会较少的情况;诸多教学难点的解决呼唤新的技术手段,如二力平衡、电学故障等。为提高学生学习兴趣、参与度和学习效果,在物理教学的诸多环节需要创设更多生动、直观、能激发学生思维的互动情境。为解决上述问题,金角鱼把数值仿真和人工智能技术引入到初中物理教学中。
2020年2月上海奉贤区教育学院教学研究中心和上海金角鱼软件有限公司联合发起《在线教学背景下初中物理课堂教学与金角鱼初中物理软件的有效整合教学研究》项目。该项目先在上海古华中学等十余所奉贤区学校实施,后来扩展到上海的杨浦区、闵行区、浦东新区、嘉定区,进而又延伸到江苏省和浙江省的部分学校。据不完全统计,该项目累计涉及学校500所以上、教师1500名以上。随着实践的深入,本项目后来演变为《融合仿真技术学科素养导向的初中物理教学法实践研究》。
该项目目的是运用数值仿真和人工智能技术焕发初中物理教学活力,造就学生探究式学习的场景,激发学生动手、动脑、动心、动情,改变“教”和“学”的模式;探索用新的方法和工具武装新一代教师,培养学科素养达标的高素质学生。 金角鱼生动的探究情境,成就教育信息化重点推荐产品。初中物理实验教学软件下载
金角鱼有着大量的教学创新,一直在应用中为老师们提供帮助,助力老师成为信息时代的杰出教师。例如帮助上海民办永昌学校的邱老师打造《探究物质质量与体积的关系》一课。
本节课采用小组合作的形式,三个大组十个小组的学生分别对三种液体、三种固体进行测量。利用金角鱼平台进行数据的收集、汇总,并带领学生进行数据分析。金角鱼的即时汇总、曲线拟合等基于内容的数据采集和分析工具为课堂提供了极大的便利。
(1)实验数据的生生、师生共享。线下实验与金角鱼线上数据分享相融合,即时拿到实验数据,提高了实验效率,同学们看到了团队协作的力量,无意之间增强了团队的合作的意识。
(2)方便的曲线拟合工具。当大家的数据一组一组呈现在坐标系上,拟合出图像时,学生们都发出惊叹。图线法的运用,促进了形象思维在物理探究中作用的发挥。
(3)学生实验结果的即时诊断。课上有一组学生测量固体体积的时候忘记减去量筒中原有液体体积,导致采集数据错误。当从图线中发现这个问题的时候,同学们恍然大悟。 初中物理虚拟实验学习APP金角鱼面向过程和方法,重视教学创新,基于关键素养,看重科学探究和科学思维。
《金角鱼初中物理》突破多个“讲不清/看不见/进不去/动不得/难再现”的教学难点。
(1)进入“进不去”的微观领域。例如,热对流中分子运动的仿真、把功和能联系起来认知比热容、以及电压的直观解释等。
(2)进入“进不去”的工程问题。例如,组装活塞运行机构和热机等。
(3)操作“动不得”的理想实验。例如,探究光滑水平面上力和运动的关系等。
(4)造出“难再现”的实验故障。例如,“测定小灯泡电功率故障”专题中的十余种经典故障、“伏安法测电阻”专题中十几种电路故障;学生还可根据现象描述,在正确电路基础上进行修改,使得电路出现指定故障。
(5)看见“看不见”的实验过程。例如,声音的传播过程、振动与声音等。
(6)讲清“讲不清”的现象和原理。例如,引入数字传感器,建立压力压强直观感知;引入三维建模,深入剖析四冲程原理等。
很多老师反映在用了《金角鱼初中物理》后,日常教学发生了这些变化:
课堂变得更活跃了。学生们兴趣盎然、参与度大幅提高,他们喜欢自己动手操作,动手引发了动脑。教师讲解变少提问变多,学生思维被激发起来了。师生交互层次和强度提升,课堂的内容得到了延展和深化。
动手探究应用到了复习课,继续贯彻学科素养教学目标。有了基于应用和深度学习的情境,难上的复习课变得生动和简单,教学转化率迅速提升。该项目持续开展的教研活动惠及了上海奉贤全区百余位物理老师,帮助奉贤区初中物理2020年中考杰出率提升5.6%。
技术为教研注入了活力。三十余节各级公开课,起到了教学创新示范带动的作用,加速IT和物理教学的深度融合,促进了教师成长,上海浙江江苏等地数十位教师,在各级教学评比、论文评选中获得优异成绩。 用技术改变教学模式,金角鱼案例入选《中国智能教育创新实践报告》。
《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。 金角鱼云平台有助于重塑以课堂文化为主的学校文化。初中物理模拟实验室软件排名
《金角鱼初中物理》以探究为目的,以情境为内容,以交互为特征。初中物理实验教学软件下载
《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。 初中物理实验教学软件下载
上海金角鱼软件有限公司是一家有着雄厚实力背景、信誉可靠、励精图治、展望未来、有梦想有目标,有组织有体系的公司,坚持于带领员工在未来的道路上大放光明,携手共画蓝图,在上海市等地区的数码、电脑行业中积累了大批忠诚的客户粉丝源,也收获了良好的用户口碑,为公司的发展奠定的良好的行业基础,也希望未来公司能成为*****,努力为行业领域的发展奉献出自己的一份力量,我们相信精益求精的工作态度和不断的完善创新理念以及自强不息,斗志昂扬的的企业精神将**金角鱼供应和您一起携手步入辉煌,共创佳绩,一直以来,公司贯彻执行科学管理、创新发展、诚实守信的方针,员工精诚努力,协同奋取,以品质、服务来赢得市场,我们一直在路上!