《金角魚初中物理》創設的情境，強調探究和交互。

     每個情境以探究為主線。結合教學痛點，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，現場提供幫助

     （2）師生交互：

     *老師可查看學生的設計、數據、圖線等

     *提供有雙向即時溝通工具

     （3）交互內容可以有：

     *實驗設計交互

     *數據處理交互

     *任務交互

     （4）交互機制有：

     *同步交互，打造新型課堂

     *異步交互，打造翻轉課堂 《金角魚初中物理》的產品使命是：現代技術和初中物理教育教學的深度融合。初中物理探究式智能情境教學平臺下載

     金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學新模式和新方法。

     對于初中物理教學，普遍存在情境創設乏力、學生動手操作機會較少的情況；諸多教學難點的解決呼喚新的技術手段，如二力平衡、電學故障等。為提高學生學習興趣、參與度和學習效果，在物理教學的諸多環節需要創設更多生動、直觀、能激發學生思維的互動情境。為解決上述問題，金角魚把數值仿真和人工智能技術引入到初中物理教學中。

     2020年2月上海奉賢區教育學院教學研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯合發起《在線教學背景下初中物理課堂教學與金角魚初中物理軟件的有效整合教學研究》項目。該項目先在上海古華中學等十余所奉賢區學校實施，后來擴展到上海的楊浦區、閔行區、浦東新區、嘉定區，進而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學校。據不完全統計，該項目累計涉及學校500所以上、教師1500名以上。隨著實踐的深入，本項目后來演變為《融合仿真技術學科素養導向的初中物理教學法實踐研究》。

     該項目目的是運用數值仿真和人工智能技術煥發初中物理教學活力，造就學生探究式學習的場景，激發學生動手、動腦、動心、動情，改變“教”和“學”的模式；探索用新的方法和工具武裝新一代教師，培養學科素養達標的高素質學生。 初中物理輔助教學軟件下載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》突破多個“講不清/看不見/進不去/動不得/難再現”的教學難點。

     （1）進入“進不去”的微觀領域。例如，熱對流中分子運動的仿真、把功和能聯系起來認知比熱容、以及電壓的直觀解釋等。

     （2）進入“進不去”的工程問題。例如，組裝活塞運行機構和熱機等。

     （3）操作“動不得”的理想實驗。例如，探究光滑水平面上力和運動的關系等。

     （4）造出“難再現”的實驗故障。例如，“測定小燈泡電功率故障”專題中的十余種經典故障、“伏安法測電阻”專題中十幾種電路故障；學生還可根據現象描述，在正確電路基礎上進行修改，使得電路出現指定故障。

     （5）看見“看不見”的實驗過程。例如，聲音的傳播過程、振動與聲音等。

     （6）講清“講不清”的現象和原理。例如，引入數字傳感器，建立壓力壓強直觀感知；引入三維建模，深入剖析四沖程原理等。

     金角魚的專題探究內容在教師們的使用過程中，為中考復習提供了強力的支持。以壓強專題復習課為例。

     金角魚為此提供了：

     （1）投放活動情景化。可以動態調整液體、固體的參數，借助壓力壓強傳感器，清晰得讓學生觀察到投放前后，水位變化、杯內杯外的壓強變化量。

     （2）計算過程顯性化、概括匯總表格化。借助金角魚提供的探究5種投放狀態下各物理量變化的思想，分析每一步相關物理量的表達式，總結出變化表格。

     （3）解題分析操作化。金角魚可將文本式的靜態情境轉變為可操作情境，帶領學生運用結論解決實際問題，這就使學習構成了一個閉環。 “金角魚”，是仿真技術和科學教育產品研發基地。

     《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。 金角魚主張找到大量習題背后共通的物理現象，然后對其進行深度探究。初中物理仿真教學系統安裝

金角魚的使命是“攜手，讓天下的孩子都受到更好的科學教育”。初中物理探究式智能情境教學平臺下載

     《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。 初中物理探究式智能情境教學平臺下載