《金角魚(yú)初中物理》中虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的暫停功能,能有效提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
目前,上海市的中學(xué)物理教材采用螺旋式上升的編寫(xiě)模式,基本圍繞力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)及原子物理等內(nèi)容。其中內(nèi)容的要求不斷螺旋上升,我們可以利用軟件圍繞重要概念展開(kāi)的一系列由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與活動(dòng)。比如電學(xué)這一章節(jié)實(shí)驗(yàn),我們可以引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間自主體驗(yàn)學(xué)習(xí),從簡(jiǎn)單的基本的電路出發(fā),經(jīng)歷串并聯(lián)連接、電流表和電壓表的使用方法、再到用歐姆定律測(cè)電阻、測(cè)定小燈泡電功率等知識(shí)。根據(jù)虛擬實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)之初所具有的人性化功能,使得學(xué)生在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠暫停、重組。這些人性化功能很好為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了有效的途徑。通過(guò)金角魚(yú)模擬實(shí)驗(yàn)嘗試,學(xué)生不僅能夠利用軟件中的溫馨提示功能加強(qiáng)自己對(duì)錯(cuò)誤的理解與關(guān)注,更能夠讓學(xué)生從錯(cuò)誤中汲取教訓(xùn),從而糾正錯(cuò)誤。真正學(xué)會(huì)操作方法與步驟。通過(guò)完成一個(gè)個(gè)設(shè)定的任務(wù)后,達(dá)到學(xué)會(huì)知識(shí),促進(jìn)科學(xué)思維,提升能力的目的。 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。初中物理教學(xué)系統(tǒng)排名
利用《金角魚(yú)初中物理》,做探究實(shí)驗(yàn)。
金角魚(yú)不僅包含大量學(xué)生實(shí)驗(yàn)以及演示實(shí)驗(yàn),還包括很多探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)界面效果逼真,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確客觀,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)合理,是在線實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常好的選擇。
以“測(cè)定小燈泡的電功率”為例,該實(shí)驗(yàn)是初中物理中非常重要的實(shí)驗(yàn)之一,學(xué)生從實(shí)驗(yàn)器材的選擇,到實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì),再到實(shí)驗(yàn)電路的連接和數(shù)據(jù)的讀取,都需要嚴(yán)謹(jǐn)而規(guī)范的操作。該實(shí)驗(yàn)軟件首先提供了讓學(xué)生自己動(dòng)手連接實(shí)物的機(jī)會(huì),而且只有所有操作全部規(guī)范,連接全部正確之后才可以正確讀數(shù),否則就會(huì)出現(xiàn)和實(shí)物器材一樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或者報(bào)警。電路連接好之后,可以利用放大鏡功能讀取數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)中的故障進(jìn)行分析,便于學(xué)生進(jìn)一步理解實(shí)驗(yàn)過(guò)程, 初中物理自學(xué)APP下載排名金角魚(yú)榮獲"2019智慧教育杰出校園好方案”。
《金角魚(yú)初中物理》能解決以下問(wèn)題。
(1)解決了教師情境創(chuàng)設(shè)難的問(wèn)題:用仿真技術(shù)創(chuàng)設(shè)互動(dòng)情境,實(shí)現(xiàn)了日常教學(xué)中的難點(diǎn)突破和探究式教學(xué)。
(2)解決了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性調(diào)動(dòng)問(wèn)題:用數(shù)值仿真/人工智能/互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“課堂四動(dòng)(情境互動(dòng)/問(wèn)題拉動(dòng)/數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)/平臺(tái)驅(qū)動(dòng))”,通過(guò)“課堂四動(dòng)”引發(fā)“學(xué)生四動(dòng)(動(dòng)手/動(dòng)腦/動(dòng)心/動(dòng)情)”。
(3)解決了應(yīng)試教育和素質(zhì)教育相背的問(wèn)題,緩解了教師復(fù)習(xí)課教學(xué)轉(zhuǎn)化率低的問(wèn)題:用“探究式復(fù)習(xí)”構(gòu)筑學(xué)科素養(yǎng)和應(yīng)試之間的橋梁,教學(xué)轉(zhuǎn)化率大幅提升。
(4)解決了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作動(dòng)手難問(wèn)題和規(guī)范性掌握問(wèn)題:實(shí)驗(yàn)考練習(xí),有力地減輕教師在新授課和復(fù)習(xí)課上的教學(xué)負(fù)擔(dān)。
(5)解決物理學(xué)科教研不活躍和手段匱乏的問(wèn)題:以新技術(shù)煥發(fā)物理學(xué)科教學(xué)教研的活力,促進(jìn)教師成長(zhǎng)和教學(xué)水平的提高。
《金角魚(yú)初中物理》是基于數(shù)值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教學(xué)系統(tǒng)。它所應(yīng)用的技術(shù)主要是數(shù)值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角魚(yú)建立了物理對(duì)象的數(shù)學(xué)模型及其相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算方案,形成高精度、高魯棒性的CAE技術(shù)。仿真對(duì)象有電路、分子、熱機(jī)、滑動(dòng)、齒輪、流體、運(yùn)動(dòng)、聲波、音階、光路、柔性物體等。金角魚(yú)構(gòu)建了壓力或壓強(qiáng)等數(shù)字傳感器,形成直觀精密的探究環(huán)境。它還能對(duì)電路/滑輪組/光路等用戶(hù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行智能評(píng)估。金角魚(yú)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。
《金角魚(yú)初中物理》創(chuàng)設(shè)的情境,強(qiáng)調(diào)探究和交互。
每個(gè)情境以探究為主線。結(jié)合教學(xué)痛點(diǎn),設(shè)立探究項(xiàng)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(yùn)動(dòng)、二力平衡、摩擦力、直線上的二力合成、壓力壓強(qiáng)等)。結(jié)合教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn),設(shè)置情境,每一情境都有一個(gè)鮮明的探究目標(biāo)。
每個(gè)情境均以交互為特征。交互類(lèi)型包括:
(1)人機(jī)交互:
*AI跟蹤設(shè)計(jì)和操作全過(guò)程
*智能反饋得分和錯(cuò)誤信息
*“多樂(lè)”卡通人物,現(xiàn)場(chǎng)提供幫助
(2)師生交互:
*老師可查看學(xué)生的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)、圖線等
*提供有雙向即時(shí)溝通工具
(3)交互內(nèi)容可以有:
*實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)交互
*數(shù)據(jù)處理交互
*任務(wù)交互
(4)交互機(jī)制有:
*同步交互,打造新型課堂
*異步交互,打造翻轉(zhuǎn)課堂 學(xué)生可隨時(shí)隨地借助信息技術(shù)手段,從被動(dòng)變主動(dòng),以自己的視角DIY設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),動(dòng)手實(shí)踐。初中物理上課輔助APP
用數(shù)值仿真和人工智能,改變初中物理教學(xué)模式。初中物理教學(xué)系統(tǒng)排名
《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。 初中物理教學(xué)系統(tǒng)排名