運用《金角魚初中物理》幫助學生熟悉各種實驗現(xiàn)象提升科學思維,培養(yǎng)學科素養(yǎng)。
有的老師指出以往教學中普遍存在一些故障現(xiàn)象,實驗室無法復現(xiàn),往往是“講不清、看不見、進不去、動不得、難再現(xiàn)”,現(xiàn)在利用軟件能很方便得把一些現(xiàn)象做出來,讓學生去尋找現(xiàn)象發(fā)生的原因,這對提升學生在物理現(xiàn)象方面的思維品質(zhì)、幫助學生建立故障現(xiàn)象與故障原因之間的聯(lián)系有非常大的幫助。
例如金角魚專門對“測定小燈泡電功率中的一些故障和常見問題”做了故障專題。學生能在正確的電路基礎上把指定的故障現(xiàn)象“造”出來。該專題覆蓋了常見了15種故障。
這種逆向操作,思維量很大?!凹埳系脕斫K覺淺,絕知此事要躬行”,經(jīng)過這樣的“試錯”,手腦并用,學生不光對本實驗,對所有電路的認識都能上升到新的更高的水平。再如,中考前的專題復習課,老師再攜帶實驗器材進入課堂,費時費力。這時有些老師利用軟件現(xiàn)象動態(tài)可視化,通過金角魚事先搭建電路,模擬電路變化過程,現(xiàn)象清晰且動態(tài)可見。 金角魚云平臺致力于打造鮮活的新型高效課堂。初中物理仿真系統(tǒng)推薦
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(jié)果的師生交互--實驗數(shù)據(jù)采集的小組團隊協(xié)助--實驗數(shù)據(jù)小組間分享和匯總--實驗數(shù)據(jù)的動態(tài)處理--實驗數(shù)據(jù)的多維度分析。
信息技術應用在課堂上,使整體的教學內(nèi)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(jié)約了課堂時間,使整體的教學內(nèi)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(fā)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。 初中物理演示軟件安裝金角魚面向過程和方法,重視教學創(chuàng)新,基于關鍵素養(yǎng),看重科學探究和科學思維。
《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習對象現(xiàn)象級的仿真,而是對物理對象內(nèi)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?shù)臄?shù)學方程。然后用數(shù)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(fā)生復雜的形變,其運動規(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(xiàn)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(chǎn)生散亂的隨機流動現(xiàn)象。
《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(jié)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(jié)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 金角魚的《歐姆定律(探究導體中電流和電壓的關系)》環(huán)節(jié)是師生強交互的實驗教學案例。
《金角魚初中物理》將有效促進新授課教學中實驗和教學的融合。
金角魚實驗操作考包含的14個實驗,以九年級第二學期的新授課小燈泡電功率為例,老師可在課上利用軟件的“演示/練習/考核模式”,進行實驗教學。金角魚提供詳細規(guī)范的實驗操作流程,以及操作評價標準,可以給老師們做了一個加強,對老師們的教學、學生實驗操作考試練習幫助很大。
同時還可以在課外運用金角魚軟件輔導學生熟悉實驗操作要點。有些金角魚的用戶分享了自己的“兩步走”戰(zhàn)略。先通過軟件幫助學生熟悉實驗操作要點:課上用軟件教學之后,讓學生分批次在教室白板、老師的電腦上動手體驗。再走進實驗室用實物操作。這樣實現(xiàn)了學生空間、時間上的自由分配,在課外運用軟件來熟悉實驗操作,學生也非常喜歡。 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。初中物理仿真教學軟件
金角魚榮獲"2019智慧教育杰出校園好方案”。初中物理仿真系統(tǒng)推薦
金角魚在中國的教學應用實踐入選UNESCO“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新案例”。
該案例所屬的創(chuàng)新領域是:
◇改善教學(增加學生的動力和參與度,促進知識和技能的獲取,優(yōu)化評估和評價系統(tǒng),改善學習成果)
◇創(chuàng)建有利的環(huán)境(教室,實驗室,健康、安全、趣味盎然、能夠滿足學習者個性化需求的在線學習平臺)
案例發(fā)起人和實施者是:
◇發(fā)起人:上海奉賢區(qū)教育學院教學研究中心,上海金角魚軟件有限公司
◇實施者:上海金角魚軟件有限公司,上海奉賢區(qū)教育學院教學研究中心,上海古華中學等 初中物理仿真系統(tǒng)推薦