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。 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》。初中物理教学app

《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。 初中物理演示APP下载金角鱼云平台有助于重塑以课堂文化为主的学校文化。

利用《金角鱼初中物理》,做趣味实验。
金角鱼除了包含常规实验之外,还有很多趣味实验和游戏实验,让学生利用所学知识解决问题。例如,需要学生利用光的反射知识,通过添加宝石将光线反射到目标宝石处的“反射游戏”;利用杠杆的平衡条件知识,将重物进行摆放,让杠杆在水平方向保持平衡的“杠杆游戏”。
不仅学生可以亲自动手做,趣味实验作为老师授课时的导入素材,或者课后的个性化作业,更能在学习知识的同时提升学生的学习兴趣。
金角鱼有大量信息技术和课堂深度融合的案例,打造出了课堂新气象。
以“欧姆定律”为例,《金角鱼初中物理》的课堂应用脉络是:学生自主实验设计--实验设计结果的师生交互--实验数据采集的小组团队协助--实验数据小组间分享和汇总--实验数据的动态处理--实验数据的多维度分析。
信息技术应用在课堂上,使整体的教学内容达到了延伸与提升。软件的实用、高效,打破了以往教学中为了用平台而用平台的局面,节约了课堂时间,使整体的教学内容达到了延伸与提升。除此以外,紧紧抓住了学生的学习心理,激发了学生的学习兴趣,学生参与度高了,课堂气氛活跃了,接受程度也高了。 金角鱼希望帮助老师加深对教材、对学生理解,强化自己的教学水平,以适应信息时代带来的挑战。

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。 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。初中物理演示平台下载
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。初中物理教学app
《金角鱼初中物理》是探究式三维智能情境教学SaaS系统。它建立了200多个交互式仿真探究情境,支撑充满感性感知和理性提升的学习过程和师生交互过程,还蕴含PBL教学思想和STEM手段。它解决了诸多教学难点,形成了生动完整的数字化线上物理教学平台,支持教师使用、师生共用、学生初学、提升和和考前综合能力提高。
突出学科素养培养目标,聚焦科学思维和科学探究,把传统教学推进到数字化教学模式,改变了教和学的方式。它强调技术和教学深度融合,倡导探究式教学,打造出了一个个鲜活的新型高效课堂。 初中物理教学app