《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。 金角鱼提供大量生动的互动情境,学生能在做中学,老师能在互动中教。初中物理辅助教学软件安装
《金角鱼初中物理》能引发深度学习,刺激主动学习。
学生置身于仿真环境中,可以充分调动感觉、运动和思维,极大地提高了学习效率。曾经有教育心理学家进行了比较试验,结果表明:仿真教学模式下,学生可以记忆约70%的内容,而传统的“教师讲,学生听”模式下,学生只能记忆约30%的内容。
与传统的方式相比,仿真教学能为学生提供充分动手的机会、灵活的仿真各种真实情况、设定各种事故及极限运行状态、具备自动评价功能、安全性高、节省开支。除了这些显而易见的优点,仿真教学还有一些超出人们预期的效果:
(1)调动学生学习主动性。仿真软件一般都是独自操作,独自完成,学生必须开动脑筋认真分析问题,从而才能准确地解决问题。
(2)开拓想象空间。学生可以反复试验自行设计的实验方案,进行各种各样的设计,并迅速地通过仿真看到结果。
(3)减轻教师的负担。学生们主观能动性提高了,教师重复性工作量少了。 初中物理辅助教学APP下载安装《金角鱼初中物理》入选UNESCO“教育数字化转型创新案例”。
《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。
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。 学生可随时随地借助信息技术手段,从被动变主动,以自己的视角DIY设计实验,动手实践。
金角鱼的推广应用,在打造高效课堂、激发学生主动学习、引发深度学习,促进教师成长,实现初中物理课程的校本化和探究化方面,正在改变着初中物理的教学模式、形成面向学科素养基于仿真技术的初中物理教学法。
大量依托金角鱼初中物理软件的常态化的教研活动在上海和长三角进行。几年来,据不完全统计,使用《金角鱼初中物理》上的公开课有一百节以上。上海市奉贤区教育学院以物理教学和金角鱼软件融合为主题的教研活动达到两个学期十几场。使用金角鱼进行教学的教师有二千名以上。
金角鱼公众号,开设了“教学法研究专栏“,大量教研活动的报道,以及教学法研究文章,详见金角鱼做中学微信公众号。 《金角鱼初中物理》的教学应用与价值。初中物理智能系统排名
金角鱼获殊荣:成为江苏教育信息化13个重点推荐产品之一。初中物理辅助教学软件安装
《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。 初中物理辅助教学软件安装
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