金角魚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。為解決上述問題，金角魚把數(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。 金角魚支持下的新型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)交互方式將持續(xù)改變初中物理課堂。初中物理輔助教學(xué)平臺(tái)下載安裝

     《金角魚初中物理》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、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”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)省開支。除了這些顯而易見的優(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)生必須開動(dòng)腦筋認(rèn)真分析問題，從而才能準(zhǔn)確地解決問題。

     （2）開拓想象空間。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。 初中物理交互實(shí)驗(yàn)軟件排名金角魚的《歐姆定律（探究導(dǎo)體中電流和電壓的關(guān)系）》環(huán)節(jié)是師生強(qiáng)交互的實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例。

     《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來的？金角魚，不是對(duì)研究或?qū)W習(xí)對(duì)象現(xiàn)象級(jí)的仿真，而是對(duì)物理對(duì)象內(nèi)在機(jī)理的仿真。它基于人類對(duì)整個(gè)物理對(duì)象形成的科學(xué)的研究成果，這個(gè)成果往往是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)方程。然后用數(shù)值仿真技術(shù)，形成可視化的可交互情境。

     有很多老師和同學(xué)對(duì)此非常感興趣，認(rèn)為這種方式開啟了一種新的探究途徑。如點(diǎn)燃蠟燭后，熱在空氣中擴(kuò)散的情形。當(dāng)對(duì)流存在時(shí)，熱擴(kuò)散會(huì)由于流體的流動(dòng)而發(fā)生復(fù)雜的形變，其運(yùn)動(dòng)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(huì)帶了較為復(fù)雜的計(jì)算，對(duì)計(jì)算機(jī)性能有一定要求。由于流體存在湍流現(xiàn)象，仿真計(jì)算還需要加入湍流方程，即流體在越過障礙時(shí)，快速流動(dòng)的液體速度會(huì)產(chǎn)生散亂的隨機(jī)流動(dòng)現(xiàn)象。

     《金角魚初中物理》在新授課方面，利用眾多杰出教學(xué)實(shí)踐，和仿真技術(shù)結(jié)合，有效突破多個(gè)教學(xué)難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。

     軟件在二力平衡、壓強(qiáng)、法線的引入、電路動(dòng)態(tài)和電路故障、比熱容、凸透鏡成像、測(cè)定小燈泡電功率、電和熱學(xué)的微觀解釋、聲音傳播的疏密波等很多教學(xué)難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)都著力突破，得到了眾多老師的應(yīng)用。

     以“凸透鏡成像”為例，《金角魚初中物理》沿著這個(gè)脈絡(luò)深入：探究凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律--凸透鏡焦距對(duì)成像的影響--物體高度對(duì)凸透鏡成像的影響--凸透鏡成像與光源大小的關(guān)系--遮光板對(duì)凸透鏡成像的影響--凸透鏡成像規(guī)律的光路分析。 《金角魚初中物理》的教學(xué)應(yīng)用與價(jià)值。

     利用《金角魚初中物理》，做趣味實(shí)驗(yàn)。

     金角魚除了包含常規(guī)實(shí)驗(yàn)之外，還有很多趣味實(shí)驗(yàn)和游戲?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決問題。例如，需要學(xué)生利用光的反射知識(shí)，通過添加寶石將光線反射到目標(biāo)寶石處的“反射游戲”；利用杠桿的平衡條件知識(shí)，將重物進(jìn)行擺放，讓杠桿在水平方向保持平衡的“杠桿游戲”。

     不僅學(xué)生可以親自動(dòng)手做，趣味實(shí)驗(yàn)作為老師授課時(shí)的導(dǎo)入素材，或者課后的個(gè)性化作業(yè)，更能在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 金角魚生動(dòng)的探究情境，成就教育信息化重點(diǎn)推薦產(chǎn)品。初中物理模擬實(shí)驗(yàn)APP排名

金角魚的使命是“攜手，讓天下的孩子都受到更好的科學(xué)教育”。初中物理輔助教學(xué)平臺(tái)下載安裝

     金角魚在探索初中物理教學(xué)新模式和新方法的過程中獲得了大量用戶的肯定與支持。

     如上海永昌學(xué)校的李校長(zhǎng)講道：多謝金角魚提供的支持，現(xiàn)在的孩子們真幸福，信息技術(shù)創(chuàng)造了這么好的條件。想想我們上學(xué)的時(shí)候，哪有這種得力的工具？！希望老師們?cè)谌粘＝虒W(xué)中能繼續(xù)把軟件用上、用好。

     黃浦區(qū)物理教研員成老師對(duì)金角魚支持的課堂也給出極大的肯定，任課老師作為信息時(shí)代杰出教師的能力，在這樣的課堂設(shè)計(jì)和信息技術(shù)的運(yùn)用中展漏無疑。

     還有老師評(píng)價(jià)道：“別開生面的探究課”、“仿真是無法代替真實(shí)實(shí)驗(yàn)，怎么合理地用，真是得好好想，金角魚這個(gè)思路還挺靠譜”、“我也得跟金角魚學(xué)起來！” 初中物理輔助教學(xué)平臺(tái)下載安裝