金角鱼在上海的教学应用实践《用数值仿真和人工智能,改变初中物理教学模式》,入选《中国智能教育创新实践报告》。
“2022中国教育数字化转型下的智能教育”论坛,于2022年1月13日在上海举行。
本论坛重点关注中国近年来在各个学生年龄段以及各场景下教育数字化转型的成果,讨论智能教育技术对传统教育所带来的改变,旨在推进人工智能等信息技术与教育的深度融合和推广应用。
本次论坛邀请了来自教育界的学者与企业界的嘉宾,围绕人工智能和其他先进技术促进教育数字化转型等问题进行分享和交流。UNESCO教育信息技术研究所(UNESCOIITE)所长展涛做了主旨报告。
《中国智能教育创新实践报告》作为本次会议的重要成果在此次论坛上发布。
在入选《中国智能教育创新实践报告》21个杰出案例中,除了15个学校案例之外,只有6个企业案例。这六个企业案例来自于华为、腾讯、金角鱼等。 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。初中物理学习软件下载排名

《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。 物理自学软件金角鱼为教师提供基于情境的教学设计方案。

《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。
利用《金角鱼初中物理》,做科学严谨的物理实验。
物理是一门以实验为基础的学科,物理规律的建立,无一不是以实验为基础,并受到实验的检验。科学严谨的物理实验,从实验器材的选择,到实验步骤的确立,再到实验数据的获得和处理,都体现着物理学科的素养。
为了确保实验的定量和有效,必须有规范化的实验器材来辅助教学,然而在某些特殊验中,由于实验器材的限制,规范实验自然无从谈起。此时金角鱼便体现出它的优势,可以让学生直观地看到实验现象,获得实验数据从而得到实验结论。还可以让学生利用模拟实验验,提升学习的兴趣。 我们倡导感性--《金角鱼初中物理.声学》。

《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》的产品使命是:现代技术和初中物理教育教学的深度融合。初中物理自学软件安装
金角鱼的价值主张:面向过程和方法,强调以学生为主体的探究,强调课程内容的结构化、动态化和课堂的活化。初中物理学习软件下载排名
《金角鱼初中物理》能解决以下问题。
(1)解决了教师情境创设难的问题:用仿真技术创设互动情境,实现了日常教学中的难点突破和探究式教学。
(2)解决了学生学习积极性调动问题:用数值仿真/人工智能/互联网等技术实现了“课堂四动(情境互动/问题拉动/数据联动/平台驱动)”,通过“课堂四动”引发“学生四动(动手/动脑/动心/动情)”。
(3)解决了应试教育和素质教育相背的问题,缓解了教师复习课教学转化率低的问题:用“探究式复习”构筑学科素养和应试之间的桥梁,教学转化率大幅提升。
(4)解决了学生实验操作动手难问题和规范性掌握问题:实验考练习,有力地减轻教师在新授课和复习课上的教学负担。
(5)解决物理学科教研不活跃和手段匮乏的问题:以新技术焕发物理学科教学教研的活力,促进教师成长和教学水平的提高。 初中物理学习软件下载排名