《金角魚初中物理》是基于數(shù)值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教學(xué)系統(tǒng)。它所應(yīng)用的技術(shù)主要是數(shù)值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角魚建立了物理對象的數(shù)學(xué)模型及其相應(yīng)的數(shù)值計算方案,形成高精度、高魯棒性的CAE技術(shù)。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(gòu)建了壓力或壓強等數(shù)字傳感器,形成直觀精密的探究環(huán)境。它還能對電路/滑輪組/光路等用戶的實驗設(shè)計進行智能評估。金角魚的價值主張:面向過程和方法,強調(diào)以學(xué)生為主體的探究,強調(diào)課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化、動態(tài)化和課堂的活化。初中物理智能軟件
《金角魚初中物理》的研發(fā)創(chuàng)新具有鮮明的原創(chuàng)性。
它是首先提出面向“過程和方法”初中物理教學(xué)軟件。通過面向“過程和方法”,促進“態(tài)度情感價值觀”的培養(yǎng),更有助于縮短教學(xué)時間、發(fā)掘孩子們的創(chuàng)造力,提升學(xué)生素質(zhì)。在教學(xué)三目標(biāo)(1知識和技能,,2過程和方法,3態(tài)度/情感/價值觀)中,目前學(xué)校教育和考試重點在教學(xué)目標(biāo)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(xué)科素養(yǎng)、著重科學(xué)探究和科學(xué)思維、打通學(xué)科素養(yǎng)和應(yīng)試教育橋梁的軟件。通過變“專題復(fù)習(xí)”為“專題探究”,激勵學(xué)生勇于探究習(xí)題背后基礎(chǔ)的物理研究對象,從探究中找到一般性的解題方法。 用什么軟件學(xué)物理突破難點,金角魚研制出“比熱容-熱學(xué)”教學(xué)軟件。
《金角魚初中物理》在教學(xué)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(xué)難點,金角魚專門推出了“比熱容-熱學(xué)”板塊,在金角魚公眾號上開設(shè)了“熱學(xué)十八回”講座。
這個模塊涵蓋溫度、P-V-T關(guān)系、熱傳遞、比熱容、分子運動等18個方面的探究目標(biāo)和互動探究情境。從零號定律出發(fā),深入到分子領(lǐng)域,探究溫度的本質(zhì);把功和熱聯(lián)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(xué)難點,金角魚研發(fā)團隊不但研讀了多本中國的大學(xué)教材,還研讀了多本歐美極富盛名的大學(xué)教材。
這些歐美的相關(guān)教材,動不動厚達2000頁以上。在其中,金角魚看到了國內(nèi)教學(xué)上的差距,得到了很多啟發(fā)。
《金角魚初中物理》希望用教育思想和教學(xué)創(chuàng)新,通過技術(shù)和產(chǎn)品為師生賦能。軟件主張面向過程和方法,強調(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“金角魚云平臺”,利用數(shù)學(xué)建模、數(shù)值仿真、數(shù)據(jù)庫、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),融合PBL(項目化學(xué)習(xí)/問題式學(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“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)生通過利用這些情境,從而讓課堂更有效,讓學(xué)習(xí)更主動。《金角魚初中物理》孕育初中物理教學(xué)新模式新方法。
利用《金角魚初中物理》,探索項目化的初中物理學(xué)習(xí)模式。
開展設(shè)計項目式或主題式的探究性學(xué)習(xí)模式,利用金角魚線上平臺,有更多保存和展示學(xué)生作品的空間,教師要盡可能地展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,以成就感驅(qū)動學(xué)生進一步學(xué)習(xí)。在學(xué)生嘗試優(yōu)化設(shè)計方案的過程中不斷增加感覺運動系統(tǒng)的體驗,進而調(diào)動大腦的思考,這樣可以有效促進具身認知發(fā)展。利用平臺提供的豐富資源,項目化式的學(xué)習(xí),學(xué)生各顯其能,在習(xí)得知識的過程中,培養(yǎng)了解決問題的能力,增加了學(xué)生的自信心,促進了學(xué)生的個性化發(fā)展示。 物理課堂與金角魚教學(xué)軟件的有機融合。初中物理學(xué)習(xí)APP推薦
線上教學(xué)巧用虛擬仿真實驗,探索物理實驗教學(xué)新模式。初中物理智能軟件
金角魚常年舉辦初中物理教學(xué)法實踐研究工作坊。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,是實施教學(xué)革新、實現(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)、新方法具有較強的接受能力,成長的迫切性強。
《金角魚初中物理》煥發(fā)教研活力,促進教師成長,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踐能力;
(2)幫助教師大幅度提高物理教學(xué)的情境運用能力;
(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,促進青年教師快速成長。 初中物理智能軟件