金角魚(yú)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(duì)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(wèn)題,金角魚(yú)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(yú)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(yú)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(lái)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(lái)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(chǎng)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(yú)初中物理》適合教師提升教學(xué)效果、打造新型課堂、布置作業(yè)。初中物理演示平臺(tái)推薦
《金角魚(yú)初中物理》是探究式三維智能情境教學(xué)SaaS系統(tǒng)。它建立了200多個(gè)交互式仿真探究情境,支撐充滿感性感知和理性提升的學(xué)習(xí)過(guò)程和師生交互過(guò)程,還蘊(yùn)含PBL教學(xué)思想和STEM手段。它解決了諸多教學(xué)難點(diǎn),形成了生動(dòng)完整的數(shù)字化線上物理教學(xué)平臺(tái),支持教師使用、師生共用、學(xué)生初學(xué)、提升和和考前綜合能力提高。
突出學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo),聚焦科學(xué)思維和科學(xué)探究,把傳統(tǒng)教學(xué)推進(jìn)到數(shù)字化教學(xué)模式,改變了教和學(xué)的方式。它強(qiáng)調(diào)技術(shù)和教學(xué)深度融合,倡導(dǎo)探究式教學(xué),打造出了一個(gè)個(gè)鮮活的新型高效課堂。 中學(xué)物理APP安裝金角魚(yú)開(kāi)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。
《金角魚(yú)初中物理》能引發(fā)深度學(xué)習(xí),刺激主動(dòng)學(xué)習(xí)。
學(xué)生置身于仿真環(huán)境中,可以充分調(diào)動(dòng)感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)和思維,極大地提高了學(xué)習(xí)效率。曾經(jīng)有教育心理學(xué)家進(jìn)行了比較試驗(yàn),結(jié)果表明:仿真教學(xué)模式下,學(xué)生可以記憶約70%的內(nèi)容,而傳統(tǒng)的“教師講,學(xué)生聽(tīng)”模式下,學(xué)生只能記憶約30%的內(nèi)容。
與傳統(tǒng)的方式相比,仿真教學(xué)能為學(xué)生提供充分動(dòng)手的機(jī)會(huì)、靈活的仿真各種真實(shí)情況、設(shè)定各種事故及極限運(yùn)行狀態(tài)、具備自動(dòng)評(píng)價(jià)功能、安全性高、節(jié)省開(kāi)支。除了這些顯而易見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn),仿真教學(xué)還有一些超出人們預(yù)期的效果:
(1)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。仿真軟件一般都是獨(dú)自操作,獨(dú)自完成,學(xué)生必須開(kāi)動(dòng)腦筋認(rèn)真分析問(wèn)題,從而才能準(zhǔn)確地解決問(wèn)題。
(2)開(kāi)拓想象空間。學(xué)生可以反復(fù)試驗(yàn)自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行各種各樣的設(shè)計(jì),并迅速地通過(guò)仿真看到結(jié)果。
(3)減輕教師的負(fù)擔(dān)。學(xué)生們主觀能動(dòng)性提高了,教師重復(fù)性工作量少了。
《金角魚(yú)初中物理》突破多個(gè)“講不清/看不見(jiàn)/進(jìn)不去/動(dòng)不得/難再現(xiàn)”的教學(xué)難點(diǎn)。
(1)進(jìn)入“進(jìn)不去”的微觀領(lǐng)域。例如,熱對(duì)流中分子運(yùn)動(dòng)的仿真、把功和能聯(lián)系起來(lái)認(rèn)知比熱容、以及電壓的直觀解釋等。
(2)進(jìn)入“進(jìn)不去”的工程問(wèn)題。例如,組裝活塞運(yùn)行機(jī)構(gòu)和熱機(jī)等。
(3)操作“動(dòng)不得”的理想實(shí)驗(yàn)。例如,探究光滑水平面上力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等。
(4)造出“難再現(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)故障。例如,“測(cè)定小燈泡電功率故障”專題中的十余種經(jīng)典故障、“伏安法測(cè)電阻”專題中十幾種電路故障;學(xué)生還可根據(jù)現(xiàn)象描述,在正確電路基礎(chǔ)上進(jìn)行修改,使得電路出現(xiàn)指定故障。
(5)看見(jiàn)“看不見(jiàn)”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。例如,聲音的傳播過(guò)程、振動(dòng)與聲音等。
(6)講清“講不清”的現(xiàn)象和原理。例如,引入數(shù)字傳感器,建立壓力壓強(qiáng)直觀感知;引入三維建模,深入剖析四沖程原理等。 《金角魚(yú)初中物理》孕育初中物理教學(xué)新模式新方法。
《金角魚(yú)初中物理》提供大量游戲化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,能促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的提升。
物理實(shí)驗(yàn)天生具有較強(qiáng)的吸引力,中學(xué)生好奇且好動(dòng),但學(xué)生之間存在個(gè)別差異,對(duì)于某一知識(shí)點(diǎn)的理解有時(shí)是片面的,學(xué)習(xí)水平層次不等,部分學(xué)生存在畏難的心理障礙。以測(cè)小燈泡電功率專題復(fù)習(xí)為例,習(xí)題基本可概括為三大類型:①推導(dǎo)電源規(guī)格②推導(dǎo)滑動(dòng)變阻器規(guī)格(滑動(dòng)變阻器阻值)③推導(dǎo)燈泡規(guī)格(燈泡額定電壓、額定電流、額定電功率。學(xué)生解題解題之前需要掌握各用電器之間關(guān)系,這對(duì)學(xué)生邏輯能力要求較高。
我們可以通過(guò)軟件中“九宮格翻牌”游戲的形式對(duì)學(xué)生先進(jìn)行邏輯訓(xùn)練。以求“總電壓”為例,要想求得總電壓,“翻牌”游戲提供了兩種途徑:一種是橫向上,通過(guò)燈泡電壓UL和滑動(dòng)變阻器電壓UP的相加;另一種是縱向上,通過(guò)電路中的電流I和總電阻R總相乘。如果使用第一種方式,那么就想辦法得到UL和UP;如果使用第二種方法,那么想辦法求得I和R總.。通過(guò)游戲,學(xué)生能在趣味中體驗(yàn)到解題的快樂(lè),并在潛移默化中逐步培養(yǎng)了邏輯思維能力。 《金角魚(yú)初中物理》旨在解決教學(xué)痛點(diǎn)、打造高效課堂、引發(fā)深度學(xué)習(xí)。初中物理仿真教學(xué)軟件
金角魚(yú)會(huì)持續(xù)探索將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)引入課堂教學(xué)中,以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。初中物理演示平臺(tái)推薦
《金角魚(yú)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(yú)專門推出了“比熱容-熱學(xué)”板塊,在金角魚(yú)公眾號(hào)上開(kāi)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(hào)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(lái),初步探究比熱容;從分子運(yùn)動(dòng)層面,對(duì)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(yú)研發(fā)團(tuán)隊(duì)不但研讀了多本中國(guó)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(yè)以上。在其中,金角魚(yú)看到了國(guó)內(nèi)教學(xué)上的差距,得到了很多啟發(fā)。 初中物理演示平臺(tái)推薦
上海金角魚(yú)軟件有限公司坐落在中國(guó)(上海)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)芳春路400號(hào)1幢3層,是一家專業(yè)的金角魚(yú)下屬的兩家公司,都從事軟件科技、互聯(lián)網(wǎng)科技、電子科技、自動(dòng)化科技領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓,計(jì)算機(jī)服務(wù),計(jì)算機(jī)軟硬件開(kāi)發(fā),企業(yè)管理咨詢,自動(dòng)化控制設(shè)備、電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、銷售。公司。公司目前擁有較多的高技術(shù)人才,以不斷增強(qiáng)企業(yè)重點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)力,加快企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。誠(chéng)實(shí)、守信是對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)要求,也是我們做人的基本準(zhǔn)則。公司致力于打造***的《金角魚(yú)初中物理》。公司深耕《金角魚(yú)初中物理》,正積蓄著更大的能量,向更廣闊的空間、更寬泛的領(lǐng)域拓展。