金角魚在上海的教學(xué)應(yīng)用實踐《用數(shù)值仿真和人工智能，改變初中物理教學(xué)模式》，入選《中國智能教育創(chuàng)新實踐報告》。

     “2022中國教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的智能教育”論壇，于2022年1月13日在上海舉行。

     本論壇重點關(guān)注中國近年來在各個學(xué)生年齡段以及各場景下教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成果，討論智能教育技術(shù)對傳統(tǒng)教育所帶來的改變，旨在推進(jìn)人工智能等信息技術(shù)與教育的深度融合和推廣應(yīng)用。

     本次論壇邀請了來自教育界的學(xué)者與企業(yè)界的嘉賓，圍繞人工智能和其他先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型等問題進(jìn)行分享和交流。UNESCO教育信息技術(shù)研究所（UNESCOIITE)所長展?jié)隽酥髦紙蟾妗?

     《中國智能教育創(chuàng)新實踐報告》作為本次會議的重要成果在此次論壇上發(fā)布。

     在入選《中國智能教育創(chuàng)新實踐報告》21個杰出案例中，除了15個學(xué)校案例之外，只有6個企業(yè)案例。這六個企業(yè)案例來自于華為、騰訊、金角魚等。 金角魚榮獲高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定。初中物理仿真教學(xué)APP下載

     《金角魚初中物理》中虛擬仿真實驗的暫停功能，能有效提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

     目前，上海市的中學(xué)物理教材采用螺旋式上升的編寫模式，基本圍繞力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)及原子物理等內(nèi)容。其中內(nèi)容的要求不斷螺旋上升，我們可以利用軟件圍繞重要概念展開的一系列由簡單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的實驗，讓學(xué)生進(jìn)行自主實驗設(shè)計與活動。比如電學(xué)這一章節(jié)實驗，我們可以引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間自主體驗學(xué)習(xí)，從簡單的基本的電路出發(fā)，經(jīng)歷串并聯(lián)連接、電流表和電壓表的使用方法、再到用歐姆定律測電阻、測定小燈泡電功率等知識。根據(jù)虛擬實驗在設(shè)計之初所具有的人性化功能，使得學(xué)生在進(jìn)行物理實驗時能夠暫停、重組。這些人性化功能很好為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了有效的途徑。通過金角魚模擬實驗嘗試，學(xué)生不僅能夠利用軟件中的溫馨提示功能加強自己對錯誤的理解與關(guān)注，更能夠讓學(xué)生從錯誤中汲取教訓(xùn)，從而糾正錯誤。真正學(xué)會操作方法與步驟。通過完成一個個設(shè)定的任務(wù)后，達(dá)到學(xué)會知識，促進(jìn)科學(xué)思維，提升能力的目的。 初中物理教學(xué)APP下載安裝學(xué)生可隨時隨地借助信息技術(shù)手段，從被動變主動，以自己的視角DIY設(shè)計實驗，動手實踐。

     《金角魚初中物理》倡導(dǎo)學(xué)生：要發(fā)揮感性、提升感覺能力。

     以初中物理聲學(xué)為例。聲學(xué)部分，不是考試的重點，也不是老師關(guān)注的板塊。但是，“聲”是耳朵所感受的東西，它是鮮活的、有趣的，是能激發(fā)孩子科學(xué)興趣的。我們不可切斷或漠視這個孩子與世界發(fā)生聯(lián)系的途徑。

     在聲音的產(chǎn)生與傳播中，我們引入了貝多芬的《致愛麗絲》，原名《a小調(diào)巴加泰勒》；我們還設(shè)計了擁有三個八度的琴鍵，在彈奏中探究音樂背后的科學(xué)。

     感性導(dǎo)致的理性，才是真的理性，否則就是教條。我們需要知識建構(gòu)，但是這個知識建構(gòu)一定不是沒有感性基礎(chǔ)的，一定是連接我們豐富感受和科學(xué)探究之間的橋梁。

     教科書的生硬、應(yīng)試的導(dǎo)向、課堂的沉悶、社會的急功近利，已經(jīng)極大地壓制了孩子們的感性。釋放感性就是解放孩子、解救教育。

     《金角魚初中物理》突破多個“講不清/看不見/進(jìn)不去/動不得/難再現(xiàn)”的教學(xué)難點。

     （1）進(jìn)入“進(jìn)不去”的微觀領(lǐng)域。例如，熱對流中分子運動的仿真、把功和能聯(lián)系起來認(rèn)知比熱容、以及電壓的直觀解釋等。

     （2）進(jìn)入“進(jìn)不去”的工程問題。例如，組裝活塞運行機構(gòu)和熱機等。

     （3）操作“動不得”的理想實驗。例如，探究光滑水平面上力和運動的關(guān)系等。

     （4）造出“難再現(xiàn)”的實驗故障。例如，“測定小燈泡電功率故障”專題中的十余種經(jīng)典故障、“伏安法測電阻”專題中十幾種電路故障；學(xué)生還可根據(jù)現(xiàn)象描述，在正確電路基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，使得電路出現(xiàn)指定故障。

     （5）看見“看不見”的實驗過程。例如，聲音的傳播過程、振動與聲音等。

     （6）講清“講不清”的現(xiàn)象和原理。例如，引入數(shù)字傳感器，建立壓力壓強直觀感知；引入三維建模，深入剖析四沖程原理等。 金角魚支持下的新型實驗數(shù)據(jù)交互方式將持續(xù)改變初中物理課堂。

     運用《金角魚初中物理》幫助學(xué)生熟悉各種實驗現(xiàn)象提升科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)。

     有的老師指出以往教學(xué)中普遍存在一些故障現(xiàn)象，實驗室無法復(fù)現(xiàn)，往往是“講不清、看不見、進(jìn)不去、動不得、難再現(xiàn)”，現(xiàn)在利用軟件能很方便得把一些現(xiàn)象做出來，讓學(xué)生去尋找現(xiàn)象發(fā)生的原因，這對提升學(xué)生在物理現(xiàn)象方面的思維品質(zhì)、幫助學(xué)生建立故障現(xiàn)象與故障原因之間的聯(lián)系有非常大的幫助。

     例如金角魚專門對“測定小燈泡電功率中的一些故障和常見問題”做了故障專題。學(xué)生能在正確的電路基礎(chǔ)上把指定的故障現(xiàn)象“造”出來。該專題覆蓋了常見了15種故障。

     這種逆向操作，思維量很大。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，經(jīng)過這樣的“試錯”，手腦并用，學(xué)生不光對本實驗，對所有電路的認(rèn)識都能上升到新的更高的水平。再如，中考前的專題復(fù)習(xí)課，老師再攜帶實驗器材進(jìn)入課堂，費時費力。這時有些老師利用軟件現(xiàn)象動態(tài)可視化，通過金角魚事先搭建電路，模擬電路變化過程，現(xiàn)象清晰且動態(tài)可見。 金角魚會持續(xù)探索將虛擬仿真實驗引入課堂教學(xué)中，以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。初中物理仿真教學(xué)APP下載

金角魚主張找到大量習(xí)題背后共通的物理現(xiàn)象，然后對其進(jìn)行深度探究。初中物理仿真教學(xué)APP下載

     《金角魚初中物理》的一大特點是現(xiàn)象數(shù)據(jù)化，通過數(shù)據(jù)來傳達(dá)感性。例如軟件中引入的數(shù)字傳感器——壓力壓強傳感器。

     在“壓強”這節(jié)課中，固體對接觸面的壓強大小可以通過物體形變程度來進(jìn)行定性比較。但由于實驗過程中沒有設(shè)置定量比較的過程，只能得出壓強與壓力成正相關(guān)、與受力面積成負(fù)相關(guān)，無法得到“壓強大小與壓力大小成正比，與受力面積成反比”的結(jié)論。所以書本上緊接著以直接“告訴”的方式給出結(jié)論：“實際上，壓力的作用效果是由單位面積上受到的壓力決定的。

     ”上面提到的這個問題一直以來沒有一個很好的解決方案，因為物體受到的壓強雖然可通過物體的形變來表現(xiàn)，但因為無法測量的緣故導(dǎo)致無法定量描述，從而學(xué)生無法自主得出壓強公式。但借助《金角魚初中物理》軟件，將這塊內(nèi)容進(jìn)行了重新設(shè)計。在軟件“壓力壓強”教學(xué)內(nèi)容中，物體的下方都會有一個傳感器，使得壓強大小可以通過底部顆粒物的顏色深淺來判斷（顏色越深壓強越大），同時還可以在數(shù)據(jù)層面顯示壓強的具體大小。在能獲得壓強具體數(shù)據(jù)情況下，就可以找出壓強與壓力大小、受力面積大小的定量關(guān)系——與壓力成正比，與受力面積成反比。 初中物理仿真教學(xué)APP下載