《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(lián)網(wǎng)+教育"產(chǎn)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(zhì)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(chǎn)品之一。
金角魚在中國的教學應用實踐《UsenumericalsimulationandartifcicalintelligencetoChangethemodeofphysicsteachinginJuniorhighschool》,入選UNESCO“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新案例”。
金角魚在上海的教學應用實踐《用數(shù)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(chuàng)新實踐報告》。 金角魚開展《融合仿真技術的初中物理學科素養(yǎng)培養(yǎng)教學法實踐研究》工作坊。初中物理情境創(chuàng)設系統(tǒng)
利用《金角魚初中物理》,做探究實驗。
金角魚不僅包含大量學生實驗以及演示實驗,還包括很多探究實驗。實驗界面效果逼真,實驗數(shù)據(jù)準確客觀,實驗設計科學合理,是在線實驗教學非常好的選擇。
以“測定小燈泡的電功率”為例,該實驗是初中物理中非常重要的實驗之一,學生從實驗器材的選擇,到實驗表格的設計,再到實驗電路的連接和數(shù)據(jù)的讀取,都需要嚴謹而規(guī)范的操作。該實驗軟件首先提供了讓學生自己動手連接實物的機會,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),否則就會出現(xiàn)和實物器材一樣的實驗現(xiàn)象或者報警。電路連接好之后,可以利用放大鏡功能讀取數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行處理,還可以對實驗中的故障進行分析,便于學生進一步理解實驗過程, 中學物理系統(tǒng)下載推薦《金角魚初中物理》孕育初中物理教學新模式新方法。
《金角魚初中物理》中靈活的實驗設計和智能反饋,能減輕教師工作量,提升課堂效率。
以電路設計為例,在電學模塊的任何地方,師生都可以自由設計、操作電路,都可以隨意存取電路文件,都能得到智能的系統(tǒng)反饋。
電路設計引擎具備如下特性:
*電參數(shù)可調(diào)/故障可設置
*可操作/存儲/修改/分享
*內(nèi)在機理層次的仿真
*器件數(shù)量不受限制
*可隨意自主設計電路
電路設計引擎具備如下教學價值:
*體貼:教師減少課時占用、解決動態(tài)/故障難點
*智能:智能評判設計成果
*個性:自主設計更能激勵、支持項目化教學
《金角魚初中物理》的一大特點是現(xiàn)象數(shù)據(jù)化,通過數(shù)據(jù)來傳達感性。例如軟件中引入的數(shù)字傳感器——壓力壓強傳感器。
在“壓強”這節(jié)課中,固體對接觸面的壓強大小可以通過物體形變程度來進行定性比較。但由于實驗過程中沒有設置定量比較的過程,只能得出壓強與壓力成正相關、與受力面積成負相關,無法得到“壓強大小與壓力大小成正比,與受力面積成反比”的結論。所以書本上緊接著以直接“告訴”的方式給出結論:“實際上,壓力的作用效果是由單位面積上受到的壓力決定的。
”上面提到的這個問題一直以來沒有一個很好的解決方案,因為物體受到的壓強雖然可通過物體的形變來表現(xiàn),但因為無法測量的緣故導致無法定量描述,從而學生無法自主得出壓強公式。但借助《金角魚初中物理》軟件,將這塊內(nèi)容進行了重新設計。在軟件“壓力壓強”教學內(nèi)容中,物體的下方都會有一個傳感器,使得壓強大小可以通過底部顆粒物的顏色深淺來判斷(顏色越深壓強越大),同時還可以在數(shù)據(jù)層面顯示壓強的具體大小。在能獲得壓強具體數(shù)據(jù)情況下,就可以找出壓強與壓力大小、受力面積大小的定量關系——與壓力成正比,與受力面積成反比。 金角魚的虛擬仿真教育技術在初中物理教學上的創(chuàng)新應用。
《金角魚初中物理》創(chuàng)設的情境,強調(diào)探究和交互。
每個情境以探究為主線。結合教學痛點,設立探究項目(如:比熱容、光反射中法線概念的引入、平面鏡成像原理、凸透鏡成像原理、勻速直線運動、二力平衡、摩擦力、直線上的二力合成、壓力壓強等)。結合教學關鍵點,設置情境,每一情境都有一個鮮明的探究目標。
每個情境均以交互為特征。交互類型包括:
(1)人機交互:
*AI跟蹤設計和操作全過程
*智能反饋得分和錯誤信息
*“多樂”卡通人物,現(xiàn)場提供幫助
(2)師生交互:
*老師可查看學生的設計、數(shù)據(jù)、圖線等
*提供有雙向即時溝通工具
(3)交互內(nèi)容可以有:
*實驗設計交互
*數(shù)據(jù)處理交互
*任務交互
(4)交互機制有:
*同步交互,打造新型課堂
*異步交互,打造翻轉(zhuǎn)課堂 “金角魚”,是仿真技術和科學教育產(chǎn)品研發(fā)基地。初中物理實驗教學APP安裝
金角魚會持續(xù)探索將虛擬仿真實驗引入課堂教學中,以學生為主體的教學模式。初中物理情境創(chuàng)設系統(tǒng)
《金角魚初中物理》中的“探究式復習”蘊含教學智慧,呈現(xiàn)出現(xiàn)代技術的威力。
(1)“探究式復習”的特性
*探究習題背后基礎的研究對象
*從探究中找到一般性的方法
*在習題分析中應用探究成果
*用設計與操作增進對問題感知和處理能力
(2)“探究式復習”的教學價值
*更是方向:架構學科素養(yǎng)和應試的橋梁
*更深入:將刷題轉(zhuǎn)化為探究式學習
*更提能力:用深度學習替代低水平重復
*更能提分:提分/應變能力/省時間/有趣
(3)“探究式復習”的內(nèi)容
凸透鏡成像專題、伏安法測電阻專題、伏安法測電阻故障專題、測定小燈泡電功率專題、測定小燈泡電功率故障專題、電路故障專題(短路、斷路)、固體壓強專題Ⅰ、固體壓強專題II、固體壓力專題、流固混合下的壓強專題、串聯(lián)電路動態(tài)變化專題復習課、詳見微信公眾號“金角魚做中學”中的《專題復習方案》 初中物理情境創(chuàng)設系統(tǒng)