金角魚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。
對于初中物理教學(xué),普遍存在情境創(chuàng)設(shè)乏力、學(xué)生動手操作機(jī)會較少的情況;諸多教學(xué)難點(diǎn)的解決呼喚新的技術(shù)手段,如二力平衡、電學(xué)故障等。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、參與度和學(xué)習(xí)效果,在物理教學(xué)的諸多環(huán)節(jié)需要創(chuàng)設(shè)更多生動、直觀、能激發(fā)學(xué)生思維的互動情境。為解決上述問題,金角魚把數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)引入到初中物理教學(xué)中。
2020年2月上海奉賢區(qū)教育學(xué)院教學(xué)研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯(lián)合發(fā)起《在線教學(xué)背景下初中物理課堂教學(xué)與金角魚初中物理軟件的有效整合教學(xué)研究》項(xiàng)目。該項(xiàng)目先在上海古華中學(xué)等十余所奉賢區(qū)學(xué)校實(shí)施,后來擴(kuò)展到上海的楊浦區(qū)、閔行區(qū)、浦東新區(qū)、嘉定區(qū),進(jìn)而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學(xué)校。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),該項(xiàng)目累計(jì)涉及學(xué)校500所以上、教師1500名以上。隨著實(shí)踐的深入,本項(xiàng)目后來演變?yōu)椤度诤戏抡婕夹g(shù)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向的初中物理教學(xué)法實(shí)踐研究》。
該項(xiàng)目目的是運(yùn)用數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)煥發(fā)初中物理教學(xué)活力,造就學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的場景,激發(fā)學(xué)生動手、動腦、動心、動情,改變“教”和“學(xué)”的模式;探索用新的方法和工具武裝新一代教師,培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)達(dá)標(biāo)的高素質(zhì)學(xué)生。 《金角魚初中物理》以探究為目的,以情境為內(nèi)容,以交互為特征。初中物理教學(xué)系統(tǒng)下載推薦
《金角魚初中物理》提供大量游戲化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,能促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的提升。
物理實(shí)驗(yàn)天生具有較強(qiáng)的吸引力,中學(xué)生好奇且好動,但學(xué)生之間存在個別差異,對于某一知識點(diǎn)的理解有時是片面的,學(xué)習(xí)水平層次不等,部分學(xué)生存在畏難的心理障礙。以測小燈泡電功率專題復(fù)習(xí)為例,習(xí)題基本可概括為三大類型:①推導(dǎo)電源規(guī)格②推導(dǎo)滑動變阻器規(guī)格(滑動變阻器阻值)③推導(dǎo)燈泡規(guī)格(燈泡額定電壓、額定電流、額定電功率。學(xué)生解題解題之前需要掌握各用電器之間關(guān)系,這對學(xué)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(xué)生先進(jìn)行邏輯訓(xùn)練。以求“總電壓”為例,要想求得總電壓,“翻牌”游戲提供了兩種途徑:一種是橫向上,通過燈泡電壓UL和滑動變阻器電壓UP的相加;另一種是縱向上,通過電路中的電流I和總電阻R總相乘。如果使用第一種方式,那么就想辦法得到UL和UP;如果使用第二種方法,那么想辦法求得I和R總.。通過游戲,學(xué)生能在趣味中體驗(yàn)到解題的快樂,并在潛移默化中逐步培養(yǎng)了邏輯思維能力。 初中物理輔助教學(xué)軟件下載推薦金角魚三門課程入選首批“上海市素質(zhì)教育課程項(xiàng)目資源”。
金角魚常年舉辦初中物理教學(xué)法實(shí)踐研究工作坊。本工作坊聚焦于仿真技術(shù)、信息技術(shù)和初中物理課堂教學(xué)的深度融合,進(jìn)行學(xué)科素養(yǎng)下融合仿真技術(shù)的初中物理教學(xué)法實(shí)踐研究,提高參與者的雙核素養(yǎng)和物理教學(xué)教研水平。鑒于青年教師成長的迫切性和對信息技術(shù)的敏感性,本工作坊尤其歡迎青年教師參與。
培養(yǎng)和提高教師的專業(yè)素養(yǎng)和信息技術(shù)素養(yǎng)(雙核素養(yǎng)),建設(shè)一支精良的教師隊(duì)伍,是辦好學(xué)校的關(guān)鍵所在。青年教師的成長關(guān)系到學(xué)校的現(xiàn)在和未來,是實(shí)施教學(xué)革新、實(shí)現(xiàn)國家課程校本化探究化,重塑以課堂文化為內(nèi)核的學(xué)校文化的關(guān)鍵。他們精力充沛、思想活躍、富有創(chuàng)造力,對新知識、新技術(shù)、新方法具有較強(qiáng)的接受能力,成長的迫切性強(qiáng)。
《金角魚初中物理》煥發(fā)教研活力,促進(jìn)教師成長,提升教師信息技術(shù)素養(yǎng),能
(1)提高教師貫徹物理學(xué)科素養(yǎng)教學(xué)法探究的自覺性和實(shí)踐能力;
(2)幫助教師大幅度提高物理教學(xué)的情境運(yùn)用能力;
(3)在常態(tài)化的軟件應(yīng)用中提升教師信息素養(yǎng);
(4)打造物理智慧課堂,用信息化煥發(fā)教研活力,幫助教師在公開課和論文上提升競爭力,促進(jìn)青年教師快速成長。
《金角魚初中物理》能引發(fā)深度學(xué)習(xí),刺激主動學(xué)習(xí)。
學(xué)生置身于仿真環(huán)境中,可以充分調(diào)動感覺、運(yùn)動和思維,極大地提高了學(xué)習(xí)效率。曾經(jīng)有教育心理學(xué)家進(jìn)行了比較試驗(yàn),結(jié)果表明:仿真教學(xué)模式下,學(xué)生可以記憶約70%的內(nèi)容,而傳統(tǒng)的“教師講,學(xué)生聽”模式下,學(xué)生只能記憶約30%的內(nèi)容。
與傳統(tǒng)的方式相比,仿真教學(xué)能為學(xué)生提供充分動手的機(jī)會、靈活的仿真各種真實(shí)情況、設(shè)定各種事故及極限運(yùn)行狀態(tài)、具備自動評價功能、安全性高、節(jié)省開支。除了這些顯而易見的優(yōu)點(diǎn),仿真教學(xué)還有一些超出人們預(yù)期的效果:
(1)調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。仿真軟件一般都是獨(dú)自操作,獨(dú)自完成,學(xué)生必須開動腦筋認(rèn)真分析問題,從而才能準(zhǔn)確地解決問題。
(2)開拓想象空間。學(xué)生可以反復(fù)試驗(yàn)自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行各種各樣的設(shè)計(jì),并迅速地通過仿真看到結(jié)果。
(3)減輕教師的負(fù)擔(dān)。學(xué)生們主觀能動性提高了,教師重復(fù)性工作量少了。 《金角魚初中物理》旨在解決教學(xué)痛點(diǎn)、打造高效課堂、引發(fā)深度學(xué)習(xí)。
《金角魚初中物理》使物理實(shí)驗(yàn)課的數(shù)據(jù)采集及處理變的更有效。
物理的實(shí)驗(yàn)離不開數(shù)據(jù)的采集及處理,但在一些較為復(fù)雜的物理實(shí)驗(yàn)中,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)難以在短時間內(nèi)進(jìn)行的復(fù)雜數(shù)據(jù)的采集及處理。且傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)每進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)需要多個實(shí)驗(yàn)器材的組合使用,部分實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和操作時間過長,導(dǎo)致無法在有限課堂時間內(nèi)完成對應(yīng)內(nèi)容的學(xué)習(xí)的情況時有發(fā)生。在數(shù)據(jù)處理等方面,學(xué)生需要進(jìn)行大量的人工計(jì)算和分析,再根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或作出的圖像、進(jìn)行分析歸納得出結(jié)論。但事實(shí)上,一節(jié)課能留給學(xué)生探究的次數(shù)和思考的時間并不多。學(xué)生在課堂上的一些想法也很難在課上全部進(jìn)行,想在課余時間將課上自己的想法付諸實(shí)踐也會受此器材的局限,結(jié)果只能空想了之。而金角魚打破原先大量的人工計(jì)算環(huán)節(jié),通過自帶的電子表格,輸入已采集的數(shù)據(jù),可自動描點(diǎn)繪圖,大量縮短了數(shù)據(jù)處理的時間,幫助學(xué)生有更多時間進(jìn)行數(shù)據(jù)分析或圖像分析,有效提升學(xué)生的科學(xué)思維。 金角魚開展《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。初中物理教師備課軟件下載
金角魚面向過程和方法,重視教學(xué)創(chuàng)新,基于關(guān)鍵素養(yǎng),看重科學(xué)探究和科學(xué)思維。初中物理教學(xué)系統(tǒng)下載推薦
利用《金角魚初中物理》,做理想實(shí)驗(yàn)。
初中物理有很多理想實(shí)驗(yàn)是無法在課堂上、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)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(xué)生在軟件中不僅得出了勻速直線運(yùn)動狀態(tài)時的二力平衡條件,對于加速直線運(yùn)動和減速直線運(yùn)動時的兩力關(guān)系也能有所了解,更有的學(xué)生還能得出“當(dāng)運(yùn)動物體水平方向不受力時會保持勻速直線運(yùn)動”的結(jié)論,為之后牛頓慣性定律的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)過程中,有的學(xué)生提出疑問“為什么物體開始運(yùn)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(xué)發(fā)現(xiàn),合力會影響物體運(yùn)動狀態(tài)。通過線上實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)的情境,有效地增加了學(xué)生的體驗(yàn)、拓展了學(xué)生的思維,對于課上知識的吸收起到促進(jìn)作用。相比于平時的課上實(shí)驗(yàn),學(xué)生不再受到時間和空間的限制,這樣的探究更加充分。 初中物理教學(xué)系統(tǒng)下載推薦