《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。 物理課堂與金角魚教學軟件的有機融合。初中物理課件制作軟件下載
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,實驗數據準確客觀,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據的讀取,都需要嚴謹而規范的操作。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范,連接全部正確之后才可以正確讀數,否則就會出現和實物器材一樣的實驗現象或者報警。電路連接好之后,可以利用放大鏡功能讀取數據并對數據進行處理,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, 初中物理系統排名金角魚的價值主張:面向過程和方法,強調以學生為主體的探究,強調課程內容的結構化、動態化和課堂的活化。
《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。
金角魚有大量信息技術和課堂深度融合的案例,打造出了課堂新氣象。
以“歐姆定律”為例,《金角魚初中物理》的課堂應用脈絡是:學生自主實驗設計--實驗設計結果的師生交互--實驗數據采集的小組團隊協助--實驗數據小組間分享和匯總--實驗數據的動態處理--實驗數據的多維度分析。
信息技術應用在課堂上,使整體的教學內容達到了延伸與提升。軟件的實用、高效,打破了以往教學中為了用平臺而用平臺的局面,節約了課堂時間,使整體的教學內容達到了延伸與提升。除此以外,緊緊抓住了學生的學習心理,激發了學生的學習興趣,學生參與度高了,課堂氣氛活躍了,接受程度也高了。 用數值仿真和人工智能,改變初中物理教學模式。
《金角魚初中物理》能解決以下問題。
(1)解決了教師情境創設難的問題:用仿真技術創設互動情境,實現了日常教學中的難點突破和探究式教學。
(2)解決了學生學習積極性調動問題:用數值仿真/人工智能/互聯網等技術實現了“課堂四動(情境互動/問題拉動/數據聯動/平臺驅動)”,通過“課堂四動”引發“學生四動(動手/動腦/動心/動情)”。
(3)解決了應試教育和素質教育相背的問題,緩解了教師復習課教學轉化率低的問題:用“探究式復習”構筑學科素養和應試之間的橋梁,教學轉化率大幅提升。
(4)解決了學生實驗操作動手難問題和規范性掌握問題:實驗考練習,有力地減輕教師在新授課和復習課上的教學負擔。
(5)解決物理學科教研不活躍和手段匱乏的問題:以新技術煥發物理學科教學教研的活力,促進教師成長和教學水平的提高。 金角魚希望幫助老師加深對教材、對學生理解,強化自己的教學水平,以適應信息時代帶來的挑戰。初中物理探究平臺下載
金角魚的《歐姆定律(探究導體中電流和電壓的關系)》環節是師生強交互的實驗教學案例。初中物理課件制作軟件下載
《金角魚初中物理》中虛擬仿真實驗的暫停功能,能有效提升學生自主學習能力。
目前,上海市的中學物理教材采用螺旋式上升的編寫模式,基本圍繞力學、光學、熱學、電磁學及原子物理等內容。其中內容的要求不斷螺旋上升,我們可以利用軟件圍繞重要概念展開的一系列由簡單到復雜、相互關聯的實驗,讓學生進行自主實驗設計與活動。比如電學這一章節實驗,我們可以引導學生利用課余時間自主體驗學習,從簡單的基本的電路出發,經歷串并聯連接、電流表和電壓表的使用方法、再到用歐姆定律測電阻、測定小燈泡電功率等知識。根據虛擬實驗在設計之初所具有的人性化功能,使得學生在進行物理實驗時能夠暫停、重組。這些人性化功能很好為學生的自主學習提供了有效的途徑。通過金角魚模擬實驗嘗試,學生不僅能夠利用軟件中的溫馨提示功能加強自己對錯誤的理解與關注,更能夠讓學生從錯誤中汲取教訓,從而糾正錯誤。真正學會操作方法與步驟。通過完成一個個設定的任務后,達到學會知識,促進科學思維,提升能力的目的。 初中物理課件制作軟件下載