南昌初中实验动手做

新课程倡导“立足过程，促进发展”的学生学习评价。评价的目的在于诊断学生在发展过程中的优势与不足，教师应将评价结果及时反馈给学生。但在传统实验，受学生人数、时间等限制，教师往往采取主观评判方式，即教师通过观察和聆听学生表述或在实验过程中的表现再结合自身教学经验，进行口头评价。而虚拟仿真软件可以通过软件自带的实验的评价系统及时反馈给每位学生，帮助学生。同时发现并及时找出从而纠正在学习过程中存在的问题，激励学生学习物理的兴趣和信心，从而促进学生的发展，再通过每一个学生实验操作及数据上传中的情况，教师可以对出现的问题及时分析原因，及时讲解，且学生活动真实有效。金角鱼软件是基于数值仿真和人工智能的探究式智能情境教学平台。南昌初中实验动手做

虚拟仿真技术在教学过程中的应用特征

 交互性。教育本身是一个信息和知识的传递过程，在大信息背景下，知识本身变得立体化，呈现出多渠道、多元素、多要素等特征，需要教育者进行多方面的信息传输。而传统教学方式，主要靠老师的口头讲授或者文字、图片、视频等。这种教学方式对老师的语言表达能力和教学组织能力要求极高，且不可避免知识在语言传授过程中会出现信息的丢失。虚拟仿真技术使得学生能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟现实环境中，与之产生互动，进行交流。通过参与者与虚拟仿真环境的相互作用，并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力，帮助和启发参与者的思维，以多方面地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。这种立体式、多方面的教学方式使得知识以其本身的面貌进行传授，比较大限度地保留了知识本身的形态。 郑州磁学实验金角鱼的应用是新授课教学中实验和教学的创新融合。

在5G时代背景下，教育主体可以以数字人的形式出现。数字人，具体指信息科学与生命科学融合的产物，是利用信息科学的方法对人体在不同水平的形态和功能进行虚拟仿真。其包括四个交叉重叠的发展阶段，可视人，物理人，生理人，智能人，终建立多学科和多层次的数字模型并达到对人体从微观到宏观的精确模拟。传统教育中，教师和学生是教育过程中的主体和客体，但是也会受时空的限制，比如春秋时代的孔子和老子能否成为当代学生的老师，比如地处美国的教师能否面对面与中国的学生0距离的交流。虚拟现实提供了一种现实可能，即打造一个数字人参与教育教学过程中来。数字人能够突破时间和空间的限制，参与到教育教学过程中来，从而更好地利用教育资源达到教育目的。教育对象方面，新时代背景下，从小就深受互联网影响的新时代青年逐渐成长起来，他们对于互联网与信息科技的兴趣度超高，因而乐于接受虚拟仿真教育这种前沿科技产品。

物理的实验离不开数据的采集及处理，但在一些较为复杂的物理实验中，传统实验难以在短时间内进行的复杂数据的采集及处理。且传统物理实验每进行一次实验需要多个实验器材的组合使用，部分实验准备和操作时间过长，导致无法在有限课堂时间内完成对应内容的学习的情况时有发生。在数据处理等方面，学生需要进行大量的人工计算和分析，再根据实验数据或作出的图像进行分析归纳得出结论。但事实上，一节课能留给学生探究的次数和思考的时间并不多。学生在课堂上的一些想法也很难在课上全部进行，想在课余时间将课上自己的想法付诸实践也会受此器材的局限，只能空想了之。而虚拟仿真实验打破原先大量的人工计算环节，通过自带的电子表格，输入已采集的数据，可自动描点绘图，**缩短了数据处理的时间，帮助学生有更多时间进行数据分析或图像分析，有效提升学生的科学思维。金角鱼初中物理收录为UNESCO教育数字化转型创新案例。

陈老师先介绍了金角鱼实验操作考包含的14个实验，然后以本学期初的新授课小灯泡电功率为例，仔细讲解了软件的演示/练习/考核模式，并向老师们展示了自己在课上如何利用软件进行实验教学。他指出，金角鱼提供的详细规范的实验操作流程，以及操作评价标准，给老师们做了一个加强，对老师们的教学、学生实验操作考试练习帮助很大。

接着，陈老师分享了自己的“两步走”战略。先通过软件帮助学生熟悉实验操作要点：课上用软件教学之后，让学生分批次在教室白板、老师的电脑上动手体验。再走进实验室用实物操作。这样实现了学生空间、时间上的自由分配，在课外运用软件来熟悉实验操作，学生也非常喜欢。

再接着，陈老师用金角鱼呈现出测定小灯泡电功率中的一些故障和常见问题，并录制了视频。他指出以往教学中普遍存在一些故障现象，实验室无法复现，往往是“讲不清、看不见、进不去、动不得、难再现”，现在利用软件能很方便得把一些现象做出来，让学生去寻找现象发生的原因，这对提升学生在物理现象方面的思维品质、帮助学生建立故障现象与故障原因之间的联系有非常大的帮助。 金角鱼技术手段：3D仿真+CAE+AI+PBL+STEM+科学游戏。普陀区磁学实验高分

将虚拟仿真实验引入课堂教学中，以学生为主体的教学理念。南昌初中实验动手做

“动”是促进，“心”是科学思维，“动心”就是促进学生科学思维的发展。课堂上，教师设计课堂教学活动，在课堂活动的互动中激发、促进学生的科学思维，形成能力，培养与发展学生的关键素养。老师通过师生之间问题式的对话引导学生分析变化规律，让学生总结出新结论：1.柱形容器溢出之后液体压力变化量△F液=F浮-G溢2.物体漂浮时△F液=△F容，物体沉底时△F液<△F容。归纳之后，老师又利用金角鱼的“解题分析操作化”，将文本式的静态情境转变为可操作情境，带领学生运用结论解决实际问题，这就使学习构成了一个闭环。南昌初中实验动手做

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