金角魚(yú)初中物理(學(xué)校版)探究式智能情境教學(xué)軟件對(duì)學(xué)生的價(jià)值

     《金角魚(yú)初中物理》在教學(xué)應(yīng)用上更自由。這一點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

     （1）在電學(xué)所有模塊，都支持電路的任意設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)/調(diào)取和操作。

     （2）電學(xué)之外也具備大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)場(chǎng)景，支持使用者自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，有些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還可以存儲(chǔ)和調(diào)取。如平面鏡成像、凸透鏡成像、杠桿、滑輪、參照物-運(yùn)動(dòng)-速度等。

     （3）引入壓力/壓強(qiáng)數(shù)字傳感器，支持對(duì)各種固體切割物和液體的傳感。

     （4）強(qiáng)大的情境分析工具，可適用于習(xí)題的分析和深層探究。如參數(shù)可調(diào)的流固混合情境模擬器、電路九宮格分析器、電路短斷路故障模擬和分析器、伏安法測(cè)電阻和小燈泡電功率故障復(fù)現(xiàn)工具等。

     《金角魚(yú)初中物理》在系統(tǒng)反饋更智能。這一點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

     實(shí)驗(yàn)操作考練習(xí)能自動(dòng)評(píng)分并給出錯(cuò)誤提示、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能自動(dòng)評(píng)判設(shè)計(jì)的正誤、制作類(lèi)(項(xiàng)目化設(shè)計(jì))能據(jù)實(shí)呈現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)效應(yīng)等。 《金角魚(yú)初中物理》的產(chǎn)品使命是：現(xiàn)代技術(shù)和初中物理教育教學(xué)的深度融合。金角魚(yú)初中物理(學(xué)校版)探究式智能情境教學(xué)軟件對(duì)學(xué)生的價(jià)值

     《金角魚(yú)初中物理》中的情境是怎么做出來(lái)的？金角魚(yú)，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(lèi)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(kāi)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(mǎn)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(guò)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。 金角魚(yú)初中物理(學(xué)校版)軟件提高教學(xué)轉(zhuǎn)化率金角魚(yú)的《歐姆定律（探究導(dǎo)體中電流和電壓的關(guān)系）》環(huán)節(jié)是師生強(qiáng)交互的實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例。

     初中物理教學(xué)的另一副翅膀——《金角魚(yú)初中物理》于物理教學(xué)的融合。

     應(yīng)用應(yīng)用信息技術(shù)必然是今后物理教學(xué)的趨勢(shì)。金角魚(yú)能提供如下幫助：

     （1）提供大量物理情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；

     （2）降低學(xué)習(xí)難度，增強(qiáng)學(xué)習(xí)力；

     （3）輔助物理實(shí)驗(yàn)，提升教學(xué)實(shí)效；

     （4）重演物理知識(shí)發(fā)生過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生體驗(yàn)；

     （5）拓展學(xué)習(xí)時(shí)空，變有限為無(wú)限。

     在物理教學(xué)中，金角魚(yú)就如同老師們物理教學(xué)的另一副新翅膀，幫助老師進(jìn)一步拓展物理教學(xué)時(shí)空，使學(xué)生可以在更高、更廣闊的物理時(shí)空中翱翔，獲得更高、更好的發(fā)展。

     《金角魚(yú)初中物理》突破多個(gè)“講不清/看不見(jiàn)/進(jìn)不去/動(dòng)不得/難再現(xiàn)”的教學(xué)難點(diǎn)。

     （1）進(jìn)入“進(jìn)不去”的微觀(guān)領(lǐng)域。例如，熱對(duì)流中分子運(yùn)動(dòng)的仿真、把功和能聯(lián)系起來(lái)認(rèn)知比熱容、以及電壓的直觀(guān)解釋等。

     （2）進(jìn)入“進(jìn)不去”的工程問(wèn)題。例如，組裝活塞運(yùn)行機(jī)構(gòu)和熱機(jī)等。

     （3）操作“動(dòng)不得”的理想實(shí)驗(yàn)。例如，探究光滑水平面上力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等。

     （4）造出“難再現(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)故障。例如，“測(cè)定小燈泡電功率故障”專(zhuān)題中的十余種經(jīng)典故障、“伏安法測(cè)電阻”專(zhuān)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(jiàn)“看不見(jiàn)”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。例如，聲音的傳播過(guò)程、振動(dòng)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(qiáng)直觀(guān)感知；引入三維建模，深入剖析四沖程原理等。 金角魚(yú)開(kāi)展《融合仿真技術(shù)的初中物理學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)教學(xué)法實(shí)踐研究》工作坊。

     《金角魚(yú)初中物理》提供大量三維模型互動(dòng)情境，來(lái)幫助老師解決初中物理的工程問(wèn)題。例如熱學(xué)的熱機(jī)。

     首先，可以通過(guò)一步步組裝來(lái)認(rèn)識(shí)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。在組裝和運(yùn)轉(zhuǎn)各個(gè)部件中探索發(fā)動(dòng)機(jī)中活塞、連桿、曲軸等部件的正確位置及連接方式，感受它們的工作方式。

     （1）組裝連桿曲軸機(jī)構(gòu)

     （2）組裝活塞機(jī)構(gòu)

     （3）組裝配氣機(jī)構(gòu)

     （4）組裝一個(gè)完整的發(fā)動(dòng)機(jī)

     再通過(guò)觀(guān)察各部分的運(yùn)動(dòng)方式來(lái)認(rèn)識(shí)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理。

     （1）觀(guān)察單個(gè)汽缸的工作過(guò)程

     （2）在加速減速中認(rèn)識(shí)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)中各汽缸如何在工作過(guò)程上相互配合

     （3）只留下關(guān)鍵的運(yùn)動(dòng)部件，在加速減速中認(rèn)識(shí)各部件如何在運(yùn)動(dòng)方式上相互配合 物理課堂與金角魚(yú)教學(xué)軟件的有機(jī)融合。金角魚(yú)初中物理(學(xué)生版)軟件讓新課標(biāo)落到實(shí)處

我們倡導(dǎo)感性--《金角魚(yú)初中物理.聲學(xué)》。金角魚(yú)初中物理(學(xué)校版)探究式智能情境教學(xué)軟件對(duì)學(xué)生的價(jià)值

     《金角魚(yú)初中物理》在新授課方面，利用眾多杰出教學(xué)實(shí)踐，和仿真技術(shù)結(jié)合，有效突破多個(gè)教學(xué)難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。

     軟件在二力平衡、壓強(qiáng)、法線(xiàn)的引入、電路動(dòng)態(tài)和電路故障、比熱容、凸透鏡成像、測(cè)定小燈泡電功率、電和熱學(xué)的微觀(guān)解釋、聲音傳播的疏密波等很多教學(xué)難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)都著力突破，得到了眾多老師的應(yīng)用。

     以“凸透鏡成像”為例，《金角魚(yú)初中物理》沿著這個(gè)脈絡(luò)深入：探究凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律--凸透鏡焦距對(duì)成像的影響--物體高度對(duì)凸透鏡成像的影響--凸透鏡成像與光源大小的關(guān)系--遮光板對(duì)凸透鏡成像的影響--凸透鏡成像規(guī)律的光路分析。 金角魚(yú)初中物理(學(xué)校版)探究式智能情境教學(xué)軟件對(duì)學(xué)生的價(jià)值

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