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。 突破难点,金角鱼研制出“比热容-热学”教学软件。初中物理软件(学校版)让课堂更有效
《金角鱼初中物理》创设的情境,强调探究和交互。
每个情境以探究为主线。结合教学痛点,设立探究项目(如:比热容、光反射中法线概念的引入、平面镜成像原理、凸透镜成像原理、匀速直线运动、二力平衡、摩擦力、直线上的二力合成、压力压强等)。结合教学关键点,设置情境,每一情境都有一个鲜明的探究目标。
每个情境均以交互为特征。交互类型包括:
(1)人机交互:
*AI跟踪设计和操作全过程
*智能反馈得分和错误信息
*“多乐”卡通人物,现场提供帮助
(2)师生交互:
*老师可查看学生的设计、数据、图线等
*提供有双向即时沟通工具
(3)交互内容可以有:
*实验设计交互
*数据处理交互
*任务交互
(4)交互机制有:
*同步交互,打造新型课堂
*异步交互,打造翻转课堂 金角鱼物理学习软件应用入选中国智能实践报告创新案例金角鱼,在与课堂的融合中彰显价值。
利用《金角鱼初中物理》,做探究实验。
金角鱼不仅包含大量学生实验以及演示实验,还包括很多探究实验。实验界面效果逼真,实验数据准确客观,实验设计科学合理,是在线实验教学非常好的选择。
以“测定小灯泡的电功率”为例,该实验是初中物理中非常重要的实验之一,学生从实验器材的选择,到实验表格的设计,再到实验电路的连接和数据的读取,都需要严谨而规范的操作。该实验软件首先提供了让学生自己动手连接实物的机会,而且只有所有操作全部规范,连接全部正确之后才可以正确读数,否则就会出现和实物器材一样的实验现象或者报警。电路连接好之后,可以利用放大镜功能读取数据并对数据进行处理,还可以对实验中的故障进行分析,便于学生进一步理解实验过程,
利用《金角鱼初中物理》,做理想实验。
初中物理有很多理想实验是无法在课堂上、实验室内完成的,如“探究光滑水平面上的二力平衡”。此时利用金角鱼则能解决这个问题。
学生在软件中不仅得出了匀速直线运动状态时的二力平衡条件,对于加速直线运动和减速直线运动时的两力关系也能有所了解,更有的学生还能得出“当运动物体水平方向不受力时会保持匀速直线运动”的结论,为之后牛顿惯性定律的学习奠定了基础。在实验过程中,有的学生提出疑问“为什么物体开始运动后,无论施加的两个力怎么改变,都无法使物体静止”;有的同学发现,合力会影响物体运动状态。通过线上实验创设的情境,有效地增加了学生的体验、拓展了学生的思维,对于课上知识的吸收起到促进作用。相比于平时的课上实验,学生不再受到时间和空间的限制,这样的探究更加充分。 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》在教学应用上更自由。这一点表现在如下几个方面:
(1)在电学所有模块,都支持电路的任意设计、存储/调取和操作。
(2)电学之外也具备大量的实验设计场景,支持使用者自由设计实验,有些实验设计还可以存储和调取。如平面镜成像、凸透镜成像、杠杆、滑轮、参照物-运动-速度等。
(3)引入压力/压强数字传感器,支持对各种固体切割物和液体的传感。
(4)强大的情境分析工具,可适用于习题的分析和深层探究。如参数可调的流固混合情境模拟器、电路九宫格分析器、电路短断路故障模拟和分析器、伏安法测电阻和小灯泡电功率故障复现工具等。《金角鱼初中物理》在系统反馈更智能。这一点表现在如下几个方面:实验操作考练习能自动评分并给出错误提示、实验设计能自动评判设计的正误、制作类(项目化设计)能据实呈现运转效应等。 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。金角鱼初中物理实验教学软件致力于技术和教学的深度融合
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。初中物理软件(学校版)让课堂更有效
《金角鱼初中物理》中新颖的分析工具和教学创新,促进探究式教学的推进,让课堂亮点纷呈。
例如,
(1)参数可调的流固混合情境模拟器;
(2)参照物/运动/速度情境模拟器;
(3)串联电路规律逻辑演绎工具,在翻牌游戏中把握真谛;
(4)滑动变阻器在串联电路中电特性分析(通过实际操作认识滑动变阻器在串联电路中的限流作用,用直观的曲线分析滑动变阻器电路动态,同数据分析探究滑动变阻器阻值的变化关系);
(5)电路DIY;
(6)图表辅助分析;
(7)思维导图工具;
(8)复习工具;
(9)创新的实验装置。 初中物理软件(学校版)让课堂更有效
上海金角鱼软件有限公司位于中国(上海)自由贸易试验区芳春路400号1幢3层。金角鱼致力于为客户提供良好的《金角鱼初中物理》,一切以用户需求为中心,深受广大客户的欢迎。公司从事数码、电脑多年,有着创新的设计、强大的技术,还有一批专业化的队伍,确保为客户提供良好的产品及服务。金角鱼凭借创新的产品、专业的服务、众多的成功案例积累起来的声誉和口碑,让企业发展再上新高。