金角鱼教研共同体正在积极探索初中物理教学新模式和新方法。
对于初中物理教学,普遍存在情境创设乏力、学生动手操作机会较少的情况;诸多教学难点的解决呼唤新的技术手段,如二力平衡、电学故障等。为提高学生学习兴趣、参与度和学习效果,在物理教学的诸多环节需要创设更多生动、直观、能激发学生思维的互动情境。为解决上述问题,金角鱼把数值仿真和人工智能技术引入到初中物理教学中。
2020年2月上海奉贤区教育学院教学研究中心和上海金角鱼软件有限公司联合发起《在线教学背景下初中物理课堂教学与金角鱼初中物理软件的有效整合教学研究》项目。该项目先在上海古华中学等十余所奉贤区学校实施,后来扩展到上海的杨浦区、闵行区、浦东新区、嘉定区,进而又延伸到江苏省和浙江省的部分学校。据不完全统计,该项目累计涉及学校500所以上、教师1500名以上。随着实践的深入,本项目后来演变为《融合仿真技术学科素养导向的初中物理教学法实践研究》。
该项目目的是运用数值仿真和人工智能技术焕发初中物理教学活力,造就学生探究式学习的场景,激发学生动手、动脑、动心、动情,改变“教”和“学”的模式;探索用新的方法和工具武装新一代教师,培养学科素养达标的高素质学生。 初中物理课堂教学与《金角鱼初中物理》教学软件有效整合的教学研究。初中物理虚拟现实交互平台下载安装

金角鱼在中国的教学应用实践入选UNESCO“教育数字化转型创新案例”。
该案例所属的创新领域是:
◇改善教学(增加学生的动力和参与度,促进知识和技能的获取,优化评估和评价系统,改善学习成果)
◇创建有利的环境(教室,实验室,健康、安全、趣味盎然、能够满足学习者个性化需求的在线学习平台)
案例发起人和实施者是:
◇发起人:上海奉贤区教育学院教学研究中心,上海金角鱼软件有限公司
◇实施者:上海金角鱼软件有限公司,上海奉贤区教育学院教学研究中心,上海古华中学等 专门学物理的app金角鱼的使命是“携手,让天下的孩子都受到更好的科学教育”。

《金角鱼初中物理》是基于数值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教学系统。它所应用的技术主要是数值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角鱼建立了物理对象的数学模型及其相应的数值计算方案,形成高精度、高鲁棒性的CAE技术。仿真对象有电路、分子、热机、滑动、齿轮、流体、运动、声波、音阶、光路、柔性物体等。金角鱼构建了压力或压强等数字传感器,形成直观精密的探究环境。它还能对电路/滑轮组/光路等用户的实验设计进行智能评估。
金角鱼服务客户/用户的案例有:
*上海市闵行区/奉贤区/杨浦区/嘉定区/浦东新区的公办民办学校几十所
*公开课/示范课、学生常态化应用、老师日常教学
*新授课/专题复习课/单元复习课
应用情形:
(1)打造新型课堂,整个课堂依靠金角鱼软件平台支撑,课堂深度提升
(2)作为突破教学难点的利器,成为课堂亮点
(3)学生预习,激发兴趣,提出问题,使课堂教学更有针对性
(4)学生作业,新型作业,教师可网上批改
(5)作为教学资源,成为课堂亮点
(6)作为项目化教学的工具
(7)作为课后拓展的工具 《金角鱼初中物理》孕育初中物理教学新模式新方法。

《金角鱼初中物理》中的情境是怎么做出来的?金角鱼,不是对研究或学习对象现象级的仿真,而是对物理对象内在机理的仿真。它基于人类对整个物理对象形成的科学的研究成果,这个成果往往是严谨的数学方程。然后用数值仿真技术,形成可视化的可交互情境。
有很多老师和同学对此非常感兴趣,认为这种方式开启了一种新的探究途径。如点燃蜡烛后,热在空气中扩散的情形。当对流存在时,热扩散会由于流体的流动而发生复杂的形变,其运动规律满足NS(Navier-Stokes)方程。我们的数值仿真算法就基于NS方程,因此会带了较为复杂的计算,对计算机性能有一定要求。由于流体存在湍流现象,仿真计算还需要加入湍流方程,即流体在越过障碍时,快速流动的液体速度会产生散乱的随机流动现象。 金角鱼生动的探究情境,成就教育信息化重点推荐产品。初中物理课件制作APP安装
金角鱼三门课程入选首批“上海市素质教育课程项目资源”。初中物理虚拟现实交互平台下载安装
利用《金角鱼初中物理》,做理想实验。
初中物理有很多理想实验是无法在课堂上、实验室内完成的,如“探究光滑水平面上的二力平衡”。此时利用金角鱼则能解决这个问题。
学生在软件中不仅得出了匀速直线运动状态时的二力平衡条件,对于加速直线运动和减速直线运动时的两力关系也能有所了解,更有的学生还能得出“当运动物体水平方向不受力时会保持匀速直线运动”的结论,为之后牛顿惯性定律的学习奠定了基础。在实验过程中,有的学生提出疑问“为什么物体开始运动后,无论施加的两个力怎么改变,都无法使物体静止”;有的同学发现,合力会影响物体运动状态。通过线上实验创设的情境,有效地增加了学生的体验、拓展了学生的思维,对于课上知识的吸收起到促进作用。相比于平时的课上实验,学生不再受到时间和空间的限制,这样的探究更加充分。 初中物理虚拟现实交互平台下载安装