金角魚在上海的教學應用實踐《用數(shù)值仿真和人工智能,改變初中物理教學模式》,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。
本論壇重點關注中國近年來在各個學生年齡段以及各場景下教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成果,討論智能教育技術對傳統(tǒng)教育所帶來的改變,旨在推進人工智能等信息技術與教育的深度融合和推廣應用。
本次論壇邀請了來自教育界的學者與企業(yè)界的嘉賓,圍繞人工智能和其他先進技術促進教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型等問題進行分享和交流。UNESCO教育信息技術研究所(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。 突破難點,金角魚研制出“比熱容-熱學”教學軟件。初中物理仿真實驗系統(tǒng)下載推薦
《金角魚初中物理》中靈活的實驗設計和智能反饋,能減輕教師工作量,提升課堂效率。
以電路設計為例,在電學模塊的任何地方,師生都可以自由設計、操作電路,都可以隨意存取電路文件,都能得到智能的系統(tǒng)反饋。
電路設計引擎具備如下特性:
*電參數(shù)可調(diào)/故障可設置
*可操作/存儲/修改/分享
*內(nèi)在機理層次的仿真
*器件數(shù)量不受限制
*可隨意自主設計電路
電路設計引擎具備如下教學價值:
*體貼:教師減少課時占用、解決動態(tài)/故障難點
*智能:智能評判設計成果
*個性:自主設計更能激勵、支持項目化教學 初中物理教師備課系統(tǒng)排名我們倡導感性--《金角魚初中物理.聲學》。
《金角魚初中物理》能解決以下問題。
(1)解決了教師情境創(chuàng)設難的問題:用仿真技術創(chuàng)設互動情境,實現(xiàn)了日常教學中的難點突破和探究式教學。
(2)解決了學生學習積極性調(diào)動問題:用數(shù)值仿真/人工智能/互聯(lián)網(wǎng)等技術實現(xiàn)了“課堂四動(情境互動/問題拉動/數(shù)據(jù)聯(lián)動/平臺驅(qū)動)”,通過“課堂四動”引發(fā)“學生四動(動手/動腦/動心/動情)”。
(3)解決了應試教育和素質(zhì)教育相背的問題,緩解了教師復習課教學轉(zhuǎn)化率低的問題:用“探究式復習”構(gòu)筑學科素養(yǎng)和應試之間的橋梁,教學轉(zhuǎn)化率大幅提升。
(4)解決了學生實驗操作動手難問題和規(guī)范性掌握問題:實驗考練習,有力地減輕教師在新授課和復習課上的教學負擔。
(5)解決物理學科教研不活躍和手段匱乏的問題:以新技術煥發(fā)物理學科教學教研的活力,促進教師成長和教學水平的提高。
《金角魚初中物理》中的“探究式復習”蘊含教學智慧,呈現(xiàn)出現(xiàn)代技術的威力。
(1)“探究式復習”的特性
*探究習題背后基礎的研究對象
*從探究中找到一般性的方法
*在習題分析中應用探究成果
*用設計與操作增進對問題感知和處理能力
(2)“探究式復習”的教學價值
*更是方向:架構(gòu)學科素養(yǎng)和應試的橋梁
*更深入:將刷題轉(zhuǎn)化為探究式學習
*更提能力:用深度學習替代低水平重復
*更能提分:提分/應變能力/省時間/有趣
(3)“探究式復習”的內(nèi)容
凸透鏡成像專題、伏安法測電阻專題、伏安法測電阻故障專題、測定小燈泡電功率專題、測定小燈泡電功率故障專題、電路故障專題(短路、斷路)、固體壓強專題Ⅰ、固體壓強專題II、固體壓力專題、流固混合下的壓強專題、串聯(lián)電路動態(tài)變化專題復習課、詳見微信公眾號“金角魚做中學”中的《專題復習方案》 金角魚的價值主張:面向過程和方法,強調(diào)以學生為主體的探究,強調(diào)課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化、動態(tài)化和課堂的活化。
《金角魚初中物理》在教學難點突破上舍得下苦功夫、深功夫。
比如,為了突破“比熱容”這個公認的教學難點,金角魚專門推出了“比熱容-熱學”板塊,在金角魚公眾號上開設了“熱學十八回”講座。
這個模塊涵蓋溫度、P-V-T關系、熱傳遞、比熱容、分子運動等18個方面的探究目標和互動探究情境。從零號定律出發(fā),深入到分子領域,探究溫度的本質(zhì);把功和熱聯(lián)系起來,初步探究比熱容;從分子運動層面,對影響比熱容的因素進行更深入的探究等。
為了攻克“比熱容”這個普遍的教學難點,金角魚研發(fā)團隊不但研讀了多本中國的大學教材,還研讀了多本歐美極富盛名的大學教材。
這些歐美的相關教材,動不動厚達2000頁以上。在其中,金角魚看到了國內(nèi)教學上的差距,得到了很多啟發(fā)。 《金角魚初中物理》入選UNESCO“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新案例”。初中物理學習軟件推薦
金角魚初中物理,為教學賦能。初中物理仿真實驗系統(tǒng)下載推薦
《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來的?金角魚,不是對研究或?qū)W習對象現(xiàn)象級的仿真,而是對物理對象內(nèi)在機理的仿真。它基于人類對整個物理對象形成的科學的研究成果,這個成果往往是嚴謹?shù)臄?shù)學方程。然后用數(shù)值仿真技術,形成可視化的可交互情境。
有很多老師和同學對此非常感興趣,認為這種方式開啟了一種新的探究途徑。如點燃蠟燭后,熱在空氣中擴散的情形。當對流存在時,熱擴散會由于流體的流動而發(fā)生復雜的形變,其運動規(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,因此會帶了較為復雜的計算,對計算機性能有一定要求。由于流體存在湍流現(xiàn)象,仿真計算還需要加入湍流方程,即流體在越過障礙時,快速流動的液體速度會產(chǎn)生散亂的隨機流動現(xiàn)象。 初中物理仿真實驗系統(tǒng)下載推薦