《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來的?金角魚,不是對研究或學習對象現象級的仿真,而是對物理對象內在機理的仿真。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的數學方程。然后用數值仿真技術,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生復雜的形變,其運動規律滿足NS(Navier-Stokes)方程。我們的數值仿真算法就基于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象,仿真計算還需要加...
《金角魚初中物理》提供大量游戲化的實驗內容,能促進學生科學思維的提升。 物理實驗天生具有較強的吸引力,中學生好奇且好動,但學生之間存在個別差異,對于某一知識點的理解有時是片面的,學習水平層次不等,部分學生存在畏難的心理障礙。以測小燈泡電功率專題復習為例,習題基本可概括為三大類型:①推導電源規格②推導滑動變阻器規格(滑動變阻器阻值)③推導燈泡規格(燈泡額定電壓、額定電流、額定電功率。學生解題解題之前需要掌握各用電器之間關系,這對學生邏輯能力要求較高。 我們可以通過軟件中“九宮格翻牌”游戲的形式對學生先進行邏輯訓練。以求“總電壓”為例,要想求得總電壓,...
金角魚有著大量的教學創新,一直在應用中為老師們提供幫助,助力老師成為信息時代的杰出教師。例如幫助上海民辦永昌學校的邱老師打造《探究物質質量與體積的關系》一課。 本節課采用小組合作的形式,三個大組十個小組的學生分別對三種液體、三種固體進行測量。利用金角魚平臺進行數據的收集、匯總,并帶領學生進行數據分析。金角魚的即時匯總、曲線擬合等基于內容的數據采集和分析工具為課堂提供了極大的便利。 (1)實驗數據的生生、師生共享。線下實驗與金角魚線上數據分享相融合,即時拿到實驗數據,提高了實驗效率,同學們看到了團隊協作的力量,無意之間增強了團隊的合作的意識。 ...
金角魚在探索初中物理教學新模式和新方法的過程中獲得了大量用戶的肯定與支持。 如上海永昌學校的李校長講道:多謝金角魚提供的支持,現在的孩子們真幸福,信息技術創造了這么好的條件。想想我們上學的時候,哪有這種得力的工具?!希望老師們在日常教學中能繼續把軟件用上、用好。 黃浦區物理教研員成老師對金角魚支持的課堂也給出極大的肯定,任課老師作為信息時代杰出教師的能力,在這樣的課堂設計和信息技術的運用中展漏無疑。 還有老師評價道:“別開生面的探究課”、“仿真是無法代替真實實驗,怎么合理地用,真是得好好想,金角魚這個思路還挺靠譜”、“我也得跟金角魚...
《金角魚初中物理》突破多個“講不清/看不見/進不去/動不得/難再現”的教學難點。 (1)進入“進不去”的微觀領域。例如,熱對流中分子運動的仿真、把功和能聯系起來認知比熱容、以及電壓的直觀解釋等。 (2)進入“進不去”的工程問題。例如,組裝活塞運行機構和熱機等。 (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系等。 (4)造出“難再現”的實驗故障。例如,“測定小燈泡電功率故障”專題中的十余種經典故障、“伏安法測電阻”專題中十幾種電路故障;學生還可根據現象描述,在正確電路基礎上進行修改,使得電路出現指...
利用《金角魚初中物理》,做理想實驗。 初中物理有很多理想實驗是無法在課堂上、實驗室內完成的,如“探究光滑水平面上的二力平衡”。此時利用金角魚則能解決這個問題。 學生在軟件中不僅得出了勻速直線運動狀態時的二力平衡條件,對于加速直線運動和減速直線運動時的兩力關系也能有所了解,更有的學生還能得出“當運動物體水平方向不受力時會保持勻速直線運動”的結論,為之后牛頓慣性定律的學習奠定了基礎。在實驗過程中,有的學生提出疑問“為什么物體開始運動后,無論施加的兩個力怎么改變,都無法使物體靜止”;有的同學發現,合力會影響物體運動狀態。通過線上實驗創設的情境,有效地增加...
很多老師反映在用了《金角魚初中物理》后,日常教學發生了這些變化: 課堂變得更活躍了。學生們興趣盎然、參與度大幅提高,他們喜歡自己動手操作,動手引發了動腦。教師講解變少提問變多,學生思維被激發起來了。師生交互層次和強度提升,課堂的內容得到了延展和深化。 動手探究應用到了復習課,繼續貫徹學科素養教學目標。有了基于應用和深度學習的情境,難上的復習課變得生動和簡單,教學轉化率迅速提升。該項目持續開展的教研活動惠及了上海奉賢全區百余位物理老師,幫助奉賢區初中物理2020年中考杰出率提升5.6%。 技術為教研注入了活力。三十余節各級公開課,起到...
利用《金角魚初中物理》,做探究實驗。 金角魚不僅包含大量學生實驗以及演示實驗,還包括很多探究實驗。實驗界面效果逼真,實驗數據準確客觀,實驗設計科學合理,是在線實驗教學非常好的選擇。 以“測定小燈泡的電功率”為例,該實驗是初中物理中非常重要的實驗之一,學生從實驗器材的選擇,到實驗表格的設計,再到實驗電路的連接和數據的讀取,都需要嚴謹而規范的操作。該實驗軟件首先提供了讓學生自己動手連接實物的機會,而且只有所有操作全部規范,連接全部正確之后才可以正確讀數,否則就會出現和實物器材一樣的實驗現象或者報警。電路連接好之后,可以利用放大鏡功能讀取數據并對數據進行...
《金角魚初中物理》使物理實驗課的數據采集及處理變的更有效。 物理的實驗離不開數據的采集及處理,但在一些較為復雜的物理實驗中,傳統實驗難以在短時間內進行的復雜數據的采集及處理。且傳統物理實驗每進行一次實驗需要多個實驗器材的組合使用,部分實驗準備和操作時間過長,導致無法在有限課堂時間內完成對應內容的學習的情況時有發生。在數據處理等方面,學生需要進行大量的人工計算和分析,再根據實驗數據或作出的圖像、進行分析歸納得出結論。但事實上,一節課能留給學生探究的次數和思考的時間并不多。學生在課堂上的一些想法也很難在課上全部進行,想在課余時間將課上自己的想法付諸實踐也會受此器材的局...
《金角魚初中物理》在教學應用上更自由。這一點表現在如下幾個方面: (1)在電學所有模塊,都支持電路的任意設計、存儲/調取和操作。 (2)電學之外也具備大量的實驗設計場景,支持使用者自由設計實驗,有些實驗設計還可以存儲和調取。如平面鏡成像、凸透鏡成像、杠桿、滑輪、參照物-運動-速度等。 (3)引入壓力/壓強數字傳感器,支持對各種固體切割物和液體的傳感。 (4)強大的情境分析工具,可適用于習題的分析和深層探究。如參數可調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、伏安法測電阻和小燈泡電功率故障復現...
金角魚在上海的教學應用實踐《用數值仿真和人工智能,改變初中物理教學模式》,入選《中國智能教育創新實踐報告》。 “2022中國教育數字化轉型下的智能教育”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字化轉型的成果,討論智能教育技術對傳統教育所帶來的改變,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界的嘉賓,圍繞人工智能和其他先進技術促進教育數字化轉型等問題進行分享和交流。UNESCO教育信息技術研究所(UNESCOIITE)所長展濤...
利用《金角魚初中物理》,做科學嚴謹的物理實驗。 物理是一門以實驗為基礎的學科,物理規律的建立,無一不是以實驗為基礎,并受到實驗的檢驗。科學嚴謹的物理實驗,從實驗器材的選擇,到實驗步驟的確立,再到實驗數據的獲得和處理,都體現著物理學科的素養。 為了確保實驗的定量和有效,必須有規范化的實驗器材來輔助教學,然而在某些特殊驗中,由于實驗器材的限制,規范實驗自然無從談起。此時金角魚便體現出它的優勢,可以讓學生直觀地看到實驗現象,獲得實驗數據從而得到實驗結論。還可以讓學生利用模擬實驗驗,提升學習的興趣。 金角魚云平臺,同步交互,打造新型課堂。異步交互,打造翻轉...
金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學新模式和新方法。 對于初中物理教學,普遍存在情境創設乏力、學生動手操作機會較少的情況;諸多教學難點的解決呼喚新的技術手段,如二力平衡、電學故障等。為提高學生學習興趣、參與度和學習效果,在物理教學的諸多環節需要創設更多生動、直觀、能激發學生思維的互動情境。為解決上述問題,金角魚把數值仿真和人工智能技術引入到初中物理教學中。 2020年2月上海奉賢區教育學院教學研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯合發起《在線教學背景下初中物理課堂教學與金角魚初中物理軟件的有效整合教學研究》項目。該項目先在上海古華中學等十余所奉賢區...
《金角魚初中物理》在新授課方面,利用眾多杰出教學實踐,和仿真技術結合,有效突破多個教學難點和關鍵點。 軟件在二力平衡、壓強、法線的引入、電路動態和電路故障、比熱容、凸透鏡成像、測定小燈泡電功率、電和熱學的微觀解釋、聲音傳播的疏密波等很多教學難點和關鍵點都著力突破,得到了眾多老師的應用。 以“凸透鏡成像”為例,《金角魚初中物理》沿著這個脈絡深入:探究凸透鏡成實像的規律--凸透鏡焦距對成像的影響--物體高度對凸透鏡成像的影響--凸透鏡成像與光源大小的關系--遮光板對凸透鏡成像的影響--凸透鏡成像規律的光路分析。 金角魚云平臺強調技術和教學深度融合,倡導...
利用《金角魚初中物理》,做理想實驗。 初中物理有很多理想實驗是無法在課堂上、實驗室內完成的,如“探究光滑水平面上的二力平衡”。此時利用金角魚則能解決這個問題。 學生在軟件中不僅得出了勻速直線運動狀態時的二力平衡條件,對于加速直線運動和減速直線運動時的兩力關系也能有所了解,更有的學生還能得出“當運動物體水平方向不受力時會保持勻速直線運動”的結論,為之后牛頓慣性定律的學習奠定了基礎。在實驗過程中,有的學生提出疑問“為什么物體開始運動后,無論施加的兩個力怎么改變,都無法使物體靜止”;有的同學發現,合力會影響物體運動狀態。通過線上實驗創設的情境,有效地增加...
《金角魚初中物理》中虛擬仿真實驗的暫停功能,能有效提升學生自主學習能力。 目前,上海市的中學物理教材采用螺旋式上升的編寫模式,基本圍繞力學、光學、熱學、電磁學及原子物理等內容。其中內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雜、相互關聯的實驗,讓學生進行自主實驗設計與活動。比如電學這一章節實驗,我們可以引導學生利用課余時間自主體驗學習,從簡單的基本的電路出發,經歷串并聯連接、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。根據虛擬實驗在設計之初所具有的人性化功能,使得學生在進行物理實驗時能夠暫停、重組。這些人性...
《金角魚初中物理》中虛擬仿真實驗的暫停功能,能有效提升學生自主學習能力。 目前,上海市的中學物理教材采用螺旋式上升的編寫模式,基本圍繞力學、光學、熱學、電磁學及原子物理等內容。其中內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雜、相互關聯的實驗,讓學生進行自主實驗設計與活動。比如電學這一章節實驗,我們可以引導學生利用課余時間自主體驗學習,從簡單的基本的電路出發,經歷串并聯連接、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。根據虛擬實驗在設計之初所具有的人性化功能,使得學生在進行物理實驗時能夠暫停、重組。這些人性...
仿真對物理教學具有深遠價值和現實意義,金角魚致力于把仿真的觀念和運用能力帶給廣大物理教師。 作為一種認識和改造客觀世界的重要手段,仿真經過多年的發展,已經能夠運用數學方法構造復雜的物理模型,提示真實世界的變化規律。仿真是一種新的科學研究手段和教學手段,為研究生和高校教師提供教學和研究的平臺,也正在進入中小學的日常教學中。 仿真教學不僅是一種新的教學方法,也是一種將理論與實踐相結合的新教學手段,更是未來智能化教育的基礎。仿真教學所涉及的領域已擴展到物理、生命、宇宙、社會等各種學科。 用新問題新思想新技術,創新初中物理教研形態。學習物理的好軟件 ...
利用《金角魚初中物理》,探索項目化的初中物理學習模式。 開展設計項目式或主題式的探究性學習模式,利用金角魚線上平臺,有更多保存和展示學生作品的空間,教師要盡可能地展示學生的學習成果,以成就感驅動學生進一步學習。在學生嘗試優化設計方案的過程中不斷增加感覺運動系統的體驗,進而調動大腦的思考,這樣可以有效促進具身認知發展。利用平臺提供的豐富資源,項目化式的學習,學生各顯其能,在習得知識的過程中,培養了解決問題的能力,增加了學生的自信心,促進了學生的個性化發展示。 用數值仿真和人工智能,改變初中物理教學模式。初中物理仿真實驗平臺下載推薦 《金角魚初中物理》使物...
《金角魚初中物理》的設計創新具有鮮明的教學前瞻性。 (1)在理念運用上,整合了“做中學”和“STEM”理念,因而呈現出很強的探究式學習的特點,軟件具備很強的交互性和操作性。 產品具備科學游戲的特點,通過三維建模的形式創造立體的空間,交互的游戲體驗,讓孩子們可以交流互通,極大豐富了內容玩點,充分吸引孩子。通過交互性和操作性的設計,實現深度參與,一改被動灌輸的傳統模式。 (2)在表現手法上,呈現出“趣味性”、“藝術性”和“故事性”。 產品還將設法把故事性融入。寓知識于故事之中,藏探究于游戲之內。以軟件的形式通過運用先進的...
金角魚在上海的教學應用實踐《用數值仿真和人工智能,改變初中物理教學模式》,入選《中國智能教育創新實踐報告》。 “2022中國教育數字化轉型下的智能教育”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字化轉型的成果,討論智能教育技術對傳統教育所帶來的改變,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界的嘉賓,圍繞人工智能和其他先進技術促進教育數字化轉型等問題進行分享和交流。UNESCO教育信息技術研究所(UNESCOIITE)所長展濤...
《金角魚初中物理》使物理實驗課的數據采集及處理變的更有效。 物理的實驗離不開數據的采集及處理,但在一些較為復雜的物理實驗中,傳統實驗難以在短時間內進行的復雜數據的采集及處理。且傳統物理實驗每進行一次實驗需要多個實驗器材的組合使用,部分實驗準備和操作時間過長,導致無法在有限課堂時間內完成對應內容的學習的情況時有發生。在數據處理等方面,學生需要進行大量的人工計算和分析,再根據實驗數據或作出的圖像、進行分析歸納得出結論。但事實上,一節課能留給學生探究的次數和思考的時間并不多。學生在課堂上的一些想法也很難在課上全部進行,想在課余時間將課上自己的想法付諸實踐也會受此器材的局...
金角魚在探索初中物理教學新模式和新方法的過程中獲得了大量用戶的肯定與支持。 如上海永昌學校的李校長講道:多謝金角魚提供的支持,現在的孩子們真幸福,信息技術創造了這么好的條件。想想我們上學的時候,哪有這種得力的工具?!希望老師們在日常教學中能繼續把軟件用上、用好。 黃浦區物理教研員成老師對金角魚支持的課堂也給出極大的肯定,任課老師作為信息時代杰出教師的能力,在這樣的課堂設計和信息技術的運用中展漏無疑。 還有老師評價道:“別開生面的探究課”、“仿真是無法代替真實實驗,怎么合理地用,真是得好好想,金角魚這個思路還挺靠譜”、“我也得跟金角魚...
《金角魚初中物理》希望用教育思想和教學創新,通過技術和產品為師生賦能。軟件主張面向過程和方法,強調要教學創新;主張基于學科素養,著重科學探究和科學思維。為此軟件基于“金角魚云平臺”,利用數學建模、數值仿真、數據庫、人工智能、互聯網等技術,融合PBL(項目化學習/問題式學習)、STEM、科學游戲等手法,為老師、學生搭建了數百個“以探究為主線,以交互為特征”的三維仿真情境。幫助老師、學生通過利用這些情境,從而讓課堂更有效,讓學習更主動。金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學新模式和新方法。初中物理模擬實驗APP下載 《金角魚初中物理》能引發深度學習,刺激主動學習。 ...
《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,深入到分子領域,探究溫度的本質;把功和熱聯系起來,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。 ...
金角魚有著大量的教學創新,一直在應用中為老師們提供幫助,助力老師成為信息時代的杰出教師。例如幫助上海民辦永昌學校的邱老師打造《探究物質質量與體積的關系》一課。 本節課采用小組合作的形式,三個大組十個小組的學生分別對三種液體、三種固體進行測量。利用金角魚平臺進行數據的收集、匯總,并帶領學生進行數據分析。金角魚的即時匯總、曲線擬合等基于內容的數據采集和分析工具為課堂提供了極大的便利。 (1)實驗數據的生生、師生共享。線下實驗與金角魚線上數據分享相融合,即時拿到實驗數據,提高了實驗效率,同學們看到了團隊協作的力量,無意之間增強了團隊的合作的意識。 ...
金角魚有大量信息技術和課堂深度融合的案例,打造出了課堂新氣象。 以“歐姆定律”為例,《金角魚初中物理》的課堂應用脈絡是:學生自主實驗設計--實驗設計結果的師生交互--實驗數據采集的小組團隊協助--實驗數據小組間分享和匯總--實驗數據的動態處理--實驗數據的多維度分析。 信息技術應用在課堂上,使整體的教學內容達到了延伸與提升。軟件的實用、高效,打破了以往教學中為了用平臺而用平臺的局面,節約了課堂時間,使整體的教學內容達到了延伸與提升。除此以外,緊緊抓住了學生的學習心理,激發了學生的學習興趣,學生參與度高了,課堂氣氛活躍了,接受程度也高了。 金角魚初中...