《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。 金角魚三門課程入選首批“上海市素質教育課程項目資源”。初中物理仿真實驗平臺下載安裝
《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。 初中物理模擬APP下載金角魚的使命是“攜手,讓天下的孩子都受到更好的科學教育”。
《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,仿真計算還需要加入湍流方程,即流體在越過障礙時,快速流動的液體速度會產生散亂的隨機流動現象。
金角魚將:
(1)堅定持續地進行“融合仿真技術學科素養導向的初中物理教學法”實踐研究,與更多學校和老師聯合教研,構筑完整的PST(教學法-空間-技術)框架體系。
(2)繼續深度打造基于上述研究的常態化應用案例,幫助更多教師特別是青年教師快速成長。
(3)響應教育信息化2.0的號召,突破試驗范圍,參與到我國90個“信息化教學實驗區”建設中去,通過模式/方法的總結提升和應用示范的輻射帶動,使技術和教育/教學的深度融合落到實處。 金角魚開展《融合仿真技術的初中物理學科素養培養教學法實踐研究》工作坊。
《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。金角魚針對教學難點和痛點,為老師賦能,學生學起來更容易。初中物理平臺推薦
金角魚支持下的新型實驗數據交互方式將持續改變初中物理課堂。初中物理仿真實驗平臺下載安裝
《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。 初中物理仿真實驗平臺下載安裝