《金角魚初中物理》是基于數值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教學系統。它所應用的技術主要是數值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角魚建立了物理對象的數學模型及其相應的數值計算方案,形成高精度、高魯棒性的CAE技術。仿真對象有電路、分子、熱機、滑動、齒輪、流體、運動、聲波、音階、光路、柔性物體等。金角魚構建了壓力或壓強等數字傳感器,形成直觀精密的探究環境。它還能對電路/滑輪組/光路等用戶的實驗設計進行智能評估。《金角魚初中物理》適合教師提升教學效果、打造新型課堂、布置作業。初中物理備課APP推薦
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,有效地增加了學生的體驗、拓展了學生的思維,對于課上知識的吸收起到促進作用。相比于平時的課上實驗,學生不再受到時間和空間的限制,這樣的探究更加充分。 初中物理自學系統推薦突破難點,金角魚研制出“比熱容-熱學”教學軟件。
《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工具等。
《金角魚初中物理》在系統反饋更智能。這一點表現在如下幾個方面:
實驗操作考練習能自動評分并給出錯誤提示、實驗設計能自動評判設計的正誤、制作類(項目化設計)能據實呈現運轉效應等。
《金角魚初中物理》的研發創新具有鮮明的原創性。
它是首先提出面向“過程和方法”初中物理教學軟件。通過面向“過程和方法”,促進“態度情感價值觀”的培養,更有助于縮短教學時間、發掘孩子們的創造力,提升學生素質。在教學三目標(1知識和技能,,2過程和方法,3態度/情感/價值觀)中,目前學校教育和考試重點在教學目標的第一階段“知識和技能”上。
它是首先提出基于初中物理的學科素養、著重科學探究和科學思維、打通學科素養和應試教育橋梁的軟件。通過變“專題復習”為“專題探究”,激勵學生勇于探究習題背后基礎的物理研究對象,從探究中找到一般性的解題方法。 用數值仿真和人工智能,改變初中物理教學模式。
《金角魚初中物理》的研發創新手段具有鮮明的先進性和綜合性。
(1)把在航空、航天、汽車等工程設計領域所使用的CAE(計算機輔助工程)手段,用于建立仿真教學中的物理模型。如,力學中的伯努利原理交互仿真探究情境(流體速度和壓強的關系)等,這么高維的手段非常有助于解決老師常見的教學難點和痛點。
(2)綜合虛擬仿真、情境化教學、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技術,通過沉浸場景和場景變革,在不斷推進的各個場景里通過提出越來越深入的大量的問題,引發學生動手、思考和探究,促進有效學習行為的發生。
(3)體現在仿真精度和智能分析上,即虛擬環境是基于CAE標準的,具有高精度仿真特點。 金角魚面向過程和方法,重視教學創新,基于關鍵素養,看重科學探究和科學思維。初中物理輔導APP安裝
物理課堂與金角魚教學軟件的有機融合。初中物理備課APP推薦
《金角魚初中物理》是針對教育信息化2.0而精心打造的高維智能"互聯網+教育"產品,將作為信息技術和初中物理教育深度融合的有力工具,在國家教育信息化推進過程中,致力于教學模式和教學法的實踐研究,推動初中物理教學的變革性進展。
是上海市首批素質教育杰出課程項目資源之一,是江蘇省教育信息化2.0十三個重點推薦產品之一。
金角魚在中國的教學應用實踐《UsenumericalsimulationandartifcicalintelligencetoChangethemodeofphysicsteachinginJuniorhighschool》,入選UNESCO“教育數字化轉型創新案例”。
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》。 初中物理備課APP推薦