《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。 用數(shù)值仿真和人工智能,改變初中物理教學(xué)模式。初中物理虛擬現(xiàn)實(shí)交互系統(tǒng)推薦
利用《金角魚(yú)初中物理》,做趣味實(shí)驗(yàn)。
金角魚(yú)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(wèn)題。例如,需要學(xué)生利用光的反射知識(shí),通過(guò)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。 初中物理虛擬實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)軟件下載推薦金角魚(yú)的使命是“攜手,讓天下的孩子都受到更好的科學(xué)教育”。
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。
很多老師反映在用了《金角魚(yú)初中物理》后,日常教學(xué)發(fā)生了這些變化:
課堂變得更活躍了。學(xué)生們興趣盎然、參與度大幅提高,他們喜歡自己動(dòng)手操作,動(dòng)手引發(fā)了動(dòng)腦。教師講解變少提問(wèn)變多,學(xué)生思維被激發(fā)起來(lái)了。師生交互層次和強(qiáng)度提升,課堂的內(nèi)容得到了延展和深化。
動(dòng)手探究應(yīng)用到了復(fù)習(xí)課,繼續(xù)貫徹學(xué)科素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)。有了基于應(yīng)用和深度學(xué)習(xí)的情境,難上的復(fù)習(xí)課變得生動(dòng)和簡(jiǎn)單,教學(xué)轉(zhuǎn)化率迅速提升。該項(xiàng)目持續(xù)開(kāi)展的教研活動(dòng)惠及了上海奉賢全區(qū)百余位物理老師,幫助奉賢區(qū)初中物理2020年中考杰出率提升5.6%。
技術(shù)為教研注入了活力。三十余節(jié)各級(jí)公開(kāi)課,起到了教學(xué)創(chuàng)新示范帶動(dòng)的作用,加速IT和物理教學(xué)的深度融合,促進(jìn)了教師成長(zhǎng),上海浙江江蘇等地?cái)?shù)十位教師,在各級(jí)教學(xué)評(píng)比、論文評(píng)選中獲得優(yōu)異成績(jī)。 金角魚(yú)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。
利用《金角魚(yú)初中物理》,做探究實(shí)驗(yàn)。
金角魚(yú)不僅包含大量學(xué)生實(shí)驗(yàn)以及演示實(shí)驗(yàn),還包括很多探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)界面效果逼真,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確客觀,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)合理,是在線實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常好的選擇。
以“測(cè)定小燈泡的電功率”為例,該實(shí)驗(yàn)是初中物理中非常重要的實(shí)驗(yàn)之一,學(xué)生從實(shí)驗(yàn)器材的選擇,到實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì),再到實(shí)驗(yàn)電路的連接和數(shù)據(jù)的讀取,都需要嚴(yán)謹(jǐn)而規(guī)范的操作。該實(shí)驗(yàn)軟件首先提供了讓學(xué)生自己動(dòng)手連接實(shí)物的機(jī)會(huì),而且只有所有操作全部規(guī)范,連接全部正確之后才可以正確讀數(shù),否則就會(huì)出現(xiàn)和實(shí)物器材一樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或者報(bào)警。電路連接好之后,可以利用放大鏡功能讀取數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)中的故障進(jìn)行分析,便于學(xué)生進(jìn)一步理解實(shí)驗(yàn)過(guò)程, 《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。初中物理虛擬實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)安裝
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。初中物理虛擬現(xiàn)實(shí)交互系統(tǒng)推薦
《金角魚(yú)初中物理》希望用教育思想和教學(xué)創(chuàng)新,通過(guò)技術(shù)和產(chǎn)品為師生賦能。軟件主張面向過(guò)程和方法,強(qiáng)調(diào)要教學(xué)創(chuàng)新;主張基于學(xué)科素養(yǎng),著重科學(xué)探究和科學(xué)思維。為此軟件基于“金角魚(yú)云平臺(tái)”,利用數(shù)學(xué)建模、數(shù)值仿真、數(shù)據(jù)庫(kù)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),融合PBL(項(xiàng)目化學(xué)習(xí)/問(wèn)題式學(xué)習(xí))、STEM、科學(xué)游戲等手法,為老師、學(xué)生搭建了數(shù)百個(gè)“以探究為主線,以交互為特征”的三維仿真情境。幫助老師、學(xué)生通過(guò)利用這些情境,從而讓課堂更有效,讓學(xué)習(xí)更主動(dòng)。初中物理虛擬現(xiàn)實(shí)交互系統(tǒng)推薦