利用《金角魚(yú)初中物理》,做科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺?shí)驗(yàn)。
物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理規(guī)律的建立,無(wú)一不是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),并受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)??茖W(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺?shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)器材的選擇,到實(shí)驗(yàn)步驟的確立,再到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得和處理,都體現(xiàn)著物理學(xué)科的素養(yǎng)。
為了確保實(shí)驗(yàn)的定量和有效,必須有規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)器材來(lái)輔助教學(xué),然而在某些特殊驗(yàn)中,由于實(shí)驗(yàn)器材的限制,規(guī)范實(shí)驗(yàn)自然無(wú)從談起。此時(shí)金角魚(yú)便體現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì),可以讓學(xué)生直觀地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)從而得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。還可以讓學(xué)生利用模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn),提升學(xué)習(xí)的興趣。 金角魚(yú)是老師教學(xué)的好幫手,學(xué)生學(xué)習(xí)的得力助手。初中物理模擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)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(zhuān)門(mén)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)。 初中物理演示系統(tǒng)排名有了金角魚(yú),物理更容易。
《金角魚(yú)初中物理》是針對(duì)教育信息化2.0而精心打造的高維智能"互聯(lián)網(wǎng)+教育"產(chǎn)品,將作為信息技術(shù)和初中物理教育深度融合的有力工具,在國(guó)家教育信息化推進(jìn)過(guò)程中,致力于教學(xué)模式和教學(xué)法的實(shí)踐研究,推動(dòng)初中物理教學(xué)的變革性進(jìn)展。
是上海市首批素質(zhì)教育杰出課程項(xiàng)目資源之一,是江蘇省教育信息化2.0十三個(gè)重點(diǎn)推薦產(chǎn)品之一。
金角魚(yú)在中國(guó)的教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐《UsenumericalsimulationandartifcicalintelligencetoChangethemodeofphysicsteachinginJuniorhighschool》,入選UNESCO“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新案例”。
金角魚(yú)在上海的教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐《用數(shù)值仿真和人工智能,改變初中物理教學(xué)模式》,入選《中國(guó)智能教育創(chuàng)新實(shí)踐報(bào)告》。
《金角魚(yú)初中物理》的一大特點(diǎn)是現(xiàn)象數(shù)據(jù)化,通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)傳達(dá)感性。例如軟件中引入的數(shù)字傳感器——壓力壓強(qiáng)傳感器。
在“壓強(qiáng)”這節(jié)課中,固體對(duì)接觸面的壓強(qiáng)大小可以通過(guò)物體形變程度來(lái)進(jìn)行定性比較。但由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有設(shè)置定量比較的過(guò)程,只能得出壓強(qiáng)與壓力成正相關(guān)、與受力面積成負(fù)相關(guān),無(wú)法得到“壓強(qiáng)大小與壓力大小成正比,與受力面積成反比”的結(jié)論。所以書(shū)本上緊接著以直接“告訴”的方式給出結(jié)論:“實(shí)際上,壓力的作用效果是由單位面積上受到的壓力決定的。
”上面提到的這個(gè)問(wèn)題一直以來(lái)沒(méi)有一個(gè)很好的解決方案,因?yàn)槲矬w受到的壓強(qiáng)雖然可通過(guò)物體的形變來(lái)表現(xiàn),但因?yàn)闊o(wú)法測(cè)量的緣故導(dǎo)致無(wú)法定量描述,從而學(xué)生無(wú)法自主得出壓強(qiáng)公式。但借助《金角魚(yú)初中物理》軟件,將這塊內(nèi)容進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。在軟件“壓力壓強(qiáng)”教學(xué)內(nèi)容中,物體的下方都會(huì)有一個(gè)傳感器,使得壓強(qiáng)大小可以通過(guò)底部顆粒物的顏色深淺來(lái)判斷(顏色越深壓強(qiáng)越大),同時(shí)還可以在數(shù)據(jù)層面顯示壓強(qiáng)的具體大小。在能獲得壓強(qiáng)具體數(shù)據(jù)情況下,就可以找出壓強(qiáng)與壓力大小、受力面積大小的定量關(guān)系——與壓力成正比,與受力面積成反比。 線上教學(xué)巧用虛擬仿真實(shí)驗(yàn),探索物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。
《金角魚(yú)初中物理》的研發(fā)創(chuàng)新手段具有鮮明的先進(jìn)性和綜合性。
(1)把在航空、航天、汽車(chē)等工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域所使用的CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)手段,用于建立仿真教學(xué)中的物理模型。如,力學(xué)中的伯努利原理交互仿真探究情境(流體速度和壓強(qiáng)的關(guān)系)等,這么高維的手段非常有助于解決老師常見(jiàn)的教學(xué)難點(diǎn)和痛點(diǎn)。
(2)綜合虛擬仿真、情境化教學(xué)、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技術(shù),通過(guò)沉浸場(chǎng)景和場(chǎng)景變革,在不斷推進(jìn)的各個(gè)場(chǎng)景里通過(guò)提出越來(lái)越深入的大量的問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生動(dòng)手、思考和探究,促進(jìn)有效學(xué)習(xí)行為的發(fā)生。
(3)體現(xiàn)在仿真精度和智能分析上,即虛擬環(huán)境是基于CAE標(biāo)準(zhǔn)的,具有高精度仿真特點(diǎn)。 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。初中物理學(xué)習(xí)平臺(tái)安裝
一款有使命、有思想、有教學(xué)創(chuàng)新、有技術(shù)含量的經(jīng)典產(chǎn)品。初中物理模擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)推薦
《金角魚(yú)初中物理》中的情境是怎么做出來(lái)的?金角魚(yú),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(lèi)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(kāi)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(mǎn)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(guò)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。 初中物理模擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)推薦