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(dòng)手操作機(jī)會(huì)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?jiǎng)?chuàng)設(shè)更多生動(dòng)、直觀、能激發(fā)學(xué)生思維的互動(dòng)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(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)心、動(dòng)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。 金角魚針對教學(xué)難點(diǎn)和痛點(diǎn)，為老師賦能，學(xué)生學(xué)起來更容易。初中物理輔助教學(xué)系統(tǒng)安裝

     《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?qū)W習(xí)對象現(xiàn)象級的仿真，而是對物理對象內(nèi)在機(jī)理的仿真。它基于人類對整個(gè)物理對象形成的科學(xué)的研究成果，這個(gè)成果往往是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)方程。然后用數(shù)值仿真技術(shù)，形成可視化的可交互情境。

     有很多老師和同學(xué)對此非常感興趣，認(rèn)為這種方式開啟了一種新的探究途徑。如點(diǎn)燃蠟燭后，熱在空氣中擴(kuò)散的情形。當(dāng)對流存在時(shí)，熱擴(kuò)散會(huì)由于流體的流動(dòng)而發(fā)生復(fù)雜的形變，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律滿足NS（Navier-Stokes）方程。我們的數(shù)值仿真算法就基于NS方程，因此會(huì)帶了較為復(fù)雜的計(jì)算，對計(jì)算機(jī)性能有一定要求。由于流體存在湍流現(xiàn)象，仿真計(jì)算還需要加入湍流方程，即流體在越過障礙時(shí)，快速流動(dòng)的液體速度會(huì)產(chǎn)生散亂的隨機(jī)流動(dòng)現(xiàn)象。 初中物理輔助教學(xué)APP學(xué)生可隨時(shí)隨地借助信息技術(shù)手段，從被動(dòng)變主動(dòng)，以自己的視角DIY設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手實(shí)踐。

     《金角魚初中物理》在教學(xué)難點(diǎn)突破上舍得下苦功夫、深功夫。

     比如，為了突破“比熱容”這個(gè)公認(rèn)的教學(xué)難點(diǎn)，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(gè)模塊涵蓋溫度、P-V-T關(guān)系、熱傳遞、比熱容、分子運(yùn)動(dòng)等18個(gè)方面的探究目標(biāo)和互動(dòng)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(yùn)動(dòng)層面，對影響比熱容的因素進(jìn)行更深入的探究等。

     為了攻克“比熱容”這個(gè)普遍的教學(xué)難點(diǎn)，金角魚研發(fā)團(tuán)隊(duì)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(dòng)不動(dòng)厚達(dá)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)。

     仿真對物理教學(xué)具有深遠(yuǎn)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義，金角魚致力于把仿真的觀念和運(yùn)用能力帶給廣大物理教師。

     作為一種認(rèn)識(shí)和改造客觀世界的重要手段，仿真經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)方法構(gòu)造復(fù)雜的物理模型，提示真實(shí)世界的變化規(guī)律。仿真是一種新的科學(xué)研究手段和教學(xué)手段，為研究生和高校教師提供教學(xué)和研究的平臺(tái)，也正在進(jìn)入中小學(xué)的日常教學(xué)中。

     仿真教學(xué)不僅是一種新的教學(xué)方法，也是一種將理論與實(shí)踐相結(jié)合的新教學(xué)手段，更是未來智能化教育的基礎(chǔ)。仿真教學(xué)所涉及的領(lǐng)域已擴(kuò)展到物理、生命、宇宙、社會(huì)等各種學(xué)科。 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。

     利用《金角魚初中物理》，做趣味實(shí)驗(yàn)。

     金角魚除了包含常規(guī)實(shí)驗(yàn)之外，還有很多趣味實(shí)驗(yàn)和游戲?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決問題。例如，需要學(xué)生利用光的反射知識(shí)，通過添加寶石將光線反射到目標(biāo)寶石處的“反射游戲”；利用杠桿的平衡條件知識(shí)，將重物進(jìn)行擺放，讓杠桿在水平方向保持平衡的“杠桿游戲”。

     不僅學(xué)生可以親自動(dòng)手做，趣味實(shí)驗(yàn)作為老師授課時(shí)的導(dǎo)入素材，或者課后的個(gè)性化作業(yè)，更能在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 《金角魚初中物理》的教學(xué)應(yīng)用與價(jià)值。初中物理課堂教學(xué)平臺(tái)排名

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。初中物理輔助教學(xué)系統(tǒng)安裝

     《金角魚初中物理》對復(fù)習(xí)課和實(shí)驗(yàn)考練習(xí)也有很大幫助。

     （1）復(fù)習(xí)課方面，用“探究式復(fù)習(xí)”構(gòu)筑學(xué)科素養(yǎng)和應(yīng)試之間的橋梁，帶來多項(xiàng)教學(xué)創(chuàng)新。

     探究式復(fù)習(xí)，將刷題轉(zhuǎn)化為探究式學(xué)習(xí)，用深度學(xué)習(xí)替代低水平重復(fù)，更能提分、更具應(yīng)變能力、更省時(shí)間、更有趣。軟件中包括了十一個(gè)專題復(fù)習(xí)，它們均是考前復(fù)習(xí)的難點(diǎn)重點(diǎn)。

     （2）實(shí)驗(yàn)考練習(xí)，將有力地減輕教師在新授課和復(fù)習(xí)課上的教學(xué)負(fù)擔(dān)。實(shí)驗(yàn)考練習(xí)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，利用原有情境，推出了全部14個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)考練習(xí)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)考練習(xí)均具備演示模式、練習(xí)模式、考核模式。

     它將有力地促進(jìn)考前練習(xí)，而且已經(jīng)被多個(gè)老師融入到新授課的教學(xué)中。它減輕了老師負(fù)擔(dān)，為新授課和復(fù)習(xí)課都帶來巨大便利，推進(jìn)了線上和線下融合的混合式教學(xué)。 初中物理輔助教學(xué)系統(tǒng)安裝

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