《金角魚初中物理》的研發(fā)創(chuàng)新具有鮮明的原創(chuàng)性。
它是首先提出面向“過程和方法”初中物理教學(xué)軟件。通過面向“過程和方法”,促進(jìn)“態(tài)度情感價(jià)值觀”的培養(yǎng),更有助于縮短教學(xué)時(shí)間、發(fā)掘孩子們的創(chuàng)造力,提升學(xué)生素質(zhì)。在教學(xué)三目標(biāo)(1知識(shí)和技能,,2過程和方法,3態(tài)度/情感/價(jià)值觀)中,目前學(xué)校教育和考試重點(diǎn)在教學(xué)目標(biāo)的第一階段“知識(shí)和技能”上。
它是首先提出基于初中物理的學(xué)科素養(yǎng)、著重科學(xué)探究和科學(xué)思維、打通學(xué)科素養(yǎng)和應(yīng)試教育橋梁的軟件。通過變“專題復(fù)習(xí)”為“專題探究”,激勵(lì)學(xué)生勇于探究習(xí)題背后基礎(chǔ)的物理研究對(duì)象,從探究中找到一般性的解題方法。 金角魚初中物理,為教學(xué)賦能。初中物理課堂教學(xué)系統(tǒng)推薦
《金角魚初中物理》創(chuàng)設(shè)的情境,強(qiáng)調(diào)探究和交互。
每個(gè)情境以探究為主線。結(jié)合教學(xué)痛點(diǎn),設(shè)立探究項(xiàng)目(如:比熱容、光反射中法線概念的引入、平面鏡成像原理、凸透鏡成像原理、勻速直線運(yùn)動(dòng)、二力平衡、摩擦力、直線上的二力合成、壓力壓強(qiáng)等)。結(jié)合教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn),設(shè)置情境,每一情境都有一個(gè)鮮明的探究目標(biāo)。
每個(gè)情境均以交互為特征。交互類型包括:
(1)人機(jī)交互:
*AI跟蹤設(shè)計(jì)和操作全過程
*智能反饋得分和錯(cuò)誤信息
*“多樂”卡通人物,現(xiàn)場提供幫助
(2)師生交互:
*老師可查看學(xué)生的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)、圖線等
*提供有雙向即時(shí)溝通工具
(3)交互內(nèi)容可以有:
*實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)交互
*數(shù)據(jù)處理交互
*任務(wù)交互
(4)交互機(jī)制有:
*同步交互,打造新型課堂
*異步交互,打造翻轉(zhuǎn)課堂 初中物理探究APP安裝金角魚云平臺(tái)強(qiáng)調(diào)技術(shù)和教學(xué)深度融合,倡導(dǎo)探究式教學(xué)。
金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學(xué)新模式和新方法。
對(duì)于初中物理教學(xué),普遍存在情境創(chuàng)設(shè)乏力、學(xué)生動(dòng)手操作機(jī)會(huì)較少的情況;諸多教學(xué)難點(diǎn)的解決呼喚新的技術(shù)手段,如二力平衡、電學(xué)故障等。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、參與度和學(xué)習(xí)效果,在物理教學(xué)的諸多環(huán)節(jié)需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)更多生動(dòng)、直觀、能激發(fā)學(xué)生思維的互動(dòng)情境。為解決上述問題,金角魚把數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)引入到初中物理教學(xué)中。
2020年2月上海奉賢區(qū)教育學(xué)院教學(xué)研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯(lián)合發(fā)起《在線教學(xué)背景下初中物理課堂教學(xué)與金角魚初中物理軟件的有效整合教學(xué)研究》項(xiàng)目。該項(xiàng)目先在上海古華中學(xué)等十余所奉賢區(qū)學(xué)校實(shí)施,后來擴(kuò)展到上海的楊浦區(qū)、閔行區(qū)、浦東新區(qū)、嘉定區(qū),進(jìn)而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學(xué)校。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),該項(xiàng)目累計(jì)涉及學(xué)校500所以上、教師1500名以上。隨著實(shí)踐的深入,本項(xiàng)目后來演變?yōu)椤度诤戏抡婕夹g(shù)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向的初中物理教學(xué)法實(shí)踐研究》。
該項(xiàng)目目的是運(yùn)用數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)煥發(fā)初中物理教學(xué)活力,造就學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的場景,激發(fā)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)心、動(dòng)情,改變“教”和“學(xué)”的模式;探索用新的方法和工具武裝新一代教師,培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)達(dá)標(biāo)的高素質(zhì)學(xué)生。
《金角魚初中物理》能解決以下問題。
(1)解決了教師情境創(chuàng)設(shè)難的問題:用仿真技術(shù)創(chuàng)設(shè)互動(dòng)情境,實(shí)現(xiàn)了日常教學(xué)中的難點(diǎn)突破和探究式教學(xué)。
(2)解決了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性調(diào)動(dòng)問題:用數(shù)值仿真/人工智能/互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“課堂四動(dòng)(情境互動(dòng)/問題拉動(dòng)/數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)/平臺(tái)驅(qū)動(dòng))”,通過“課堂四動(dòng)”引發(fā)“學(xué)生四動(dòng)(動(dòng)手/動(dòng)腦/動(dòng)心/動(dòng)情)”。
(3)解決了應(yīng)試教育和素質(zhì)教育相背的問題,緩解了教師復(fù)習(xí)課教學(xué)轉(zhuǎn)化率低的問題:用“探究式復(fù)習(xí)”構(gòu)筑學(xué)科素養(yǎng)和應(yīng)試之間的橋梁,教學(xué)轉(zhuǎn)化率大幅提升。
(4)解決了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作動(dòng)手難問題和規(guī)范性掌握問題:實(shí)驗(yàn)考練習(xí),有力地減輕教師在新授課和復(fù)習(xí)課上的教學(xué)負(fù)擔(dān)。
(5)解決物理學(xué)科教研不活躍和手段匱乏的問題:以新技術(shù)煥發(fā)物理學(xué)科教學(xué)教研的活力,促進(jìn)教師成長和教學(xué)水平的提高。 物理課堂與金角魚教學(xué)軟件的有機(jī)融合。
利用《金角魚初中物理》,做趣味實(shí)驗(yàn)。
金角魚除了包含常規(guī)實(shí)驗(yàn)之外,還有很多趣味實(shí)驗(yàn)和游戲?qū)嶒?yàn),讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決問題。例如,需要學(xué)生利用光的反射知識(shí),通過添加寶石將光線反射到目標(biāo)寶石處的“反射游戲”;利用杠桿的平衡條件知識(shí),將重物進(jìn)行擺放,讓杠桿在水平方向保持平衡的“杠桿游戲”。
不僅學(xué)生可以親自動(dòng)手做,趣味實(shí)驗(yàn)作為老師授課時(shí)的導(dǎo)入素材,或者課后的個(gè)性化作業(yè),更能在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 《金角魚初中物理》的教學(xué)應(yīng)用與價(jià)值。初中物理模擬實(shí)驗(yàn)軟件下載
學(xué)生可隨時(shí)隨地借助信息技術(shù)手段,從被動(dòng)變主動(dòng),以自己的視角DIY設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),動(dòng)手實(shí)踐。初中物理課堂教學(xué)系統(tǒng)推薦
《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來的?金角魚,不是對(duì)研究或?qū)W習(xí)對(duì)象現(xiàn)象級(jí)的仿真,而是對(duì)物理對(duì)象內(nèi)在機(jī)理的仿真。它基于人類對(duì)整個(gè)物理對(duì)象形成的科學(xué)的研究成果,這個(gè)成果往往是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)方程。然后用數(shù)值仿真技術(shù),形成可視化的可交互情境。
有很多老師和同學(xué)對(duì)此非常感興趣,認(rèn)為這種方式開啟了一種新的探究途徑。如點(diǎn)燃蠟燭后,熱在空氣中擴(kuò)散的情形。當(dāng)對(duì)流存在時(shí),熱擴(kuò)散會(huì)由于流體的流動(dòng)而發(fā)生復(fù)雜的形變,其運(yùn)動(dòng)規(guī)律滿足NS(Navier-Stokes)方程。我們的數(shù)值仿真算法就基于NS方程,因此會(huì)帶了較為復(fù)雜的計(jì)算,對(duì)計(jì)算機(jī)性能有一定要求。由于流體存在湍流現(xiàn)象,仿真計(jì)算還需要加入湍流方程,即流體在越過障礙時(shí),快速流動(dòng)的液體速度會(huì)產(chǎn)生散亂的隨機(jī)流動(dòng)現(xiàn)象。 初中物理課堂教學(xué)系統(tǒng)推薦