利用《金角鱼初中物理》,做理想实验。
初中物理有很多理想实验是无法在课堂上、实验室内完成的,如“探究光滑水平面上的二力平衡”。此时利用金角鱼则能解决这个问题。
学生在软件中不仅得出了匀速直线运动状态时的二力平衡条件,对于加速直线运动和减速直线运动时的两力关系也能有所了解,更有的学生还能得出“当运动物体水平方向不受力时会保持匀速直线运动”的结论,为之后牛顿惯性定律的学习奠定了基础。在实验过程中,有的学生提出疑问“为什么物体开始运动后,无论施加的两个力怎么改变,都无法使物体静止”;有的同学发现,合力会影响物体运动状态。通过线上实验创设的情境,有效地增加了学生的体验、拓展了学生的思维,对于课上知识的吸收起到促进作用。相比于平时的课上实验,学生不再受到时间和空间的限制,这样的探究更加充分。 “金角鱼”,是仿真技术和科学教育产品研发基地。初中物理模拟实验室APP推荐
《金角鱼初中物理》的一大特点是现象数据化,通过数据来传达感性。例如软件中引入的数字传感器——压力压强传感器。
在“压强”这节课中,固体对接触面的压强大小可以通过物体形变程度来进行定性比较。但由于实验过程中没有设置定量比较的过程,只能得出压强与压力成正相关、与受力面积成负相关,无法得到“压强大小与压力大小成正比,与受力面积成反比”的结论。所以书本上紧接着以直接“告诉”的方式给出结论:“实际上,压力的作用效果是由单位面积上受到的压力决定的。
”上面提到的这个问题一直以来没有一个很好的解决方案,因为物体受到的压强虽然可通过物体的形变来表现,但因为无法测量的缘故导致无法定量描述,从而学生无法自主得出压强公式。但借助《金角鱼初中物理》软件,将这块内容进行了重新设计。在软件“压力压强”教学内容中,物体的下方都会有一个传感器,使得压强大小可以通过底部颗粒物的颜色深浅来判断(颜色越深压强越大),同时还可以在数据层面显示压强的具体大小。在能获得压强具体数据情况下,就可以找出压强与压力大小、受力面积大小的定量关系——与压力成正比,与受力面积成反比。 初中物理教师备课APP安装《金角鱼初中物理》的教学应用与价值。
金角鱼服务客户/用户的案例有:
*上海市闵行区/奉贤区/杨浦区/嘉定区/浦东新区的公办民办学校几十所
*公开课/示范课、学生常态化应用、老师日常教学
*新授课/专题复习课/单元复习课
应用情形:
(1)打造新型课堂,整个课堂依靠金角鱼软件平台支撑,课堂深度提升
(2)作为突破教学难点的利器,成为课堂亮点
(3)学生预习,激发兴趣,提出问题,使课堂教学更有针对性
(4)学生作业,新型作业,教师可网上批改
(5)作为教学资源,成为课堂亮点
(6)作为项目化教学的工具
(7)作为课后拓展的工具
《金角鱼初中物理》中的情境是怎么做出来的?金角鱼,不是对研究或学习对象现象级的仿真,而是对物理对象内在机理的仿真。它基于人类对整个物理对象形成的科学的研究成果,这个成果往往是严谨的数学方程。然后用数值仿真技术,形成可视化的可交互情境。
有很多老师和同学对此非常感兴趣,认为这种方式开启了一种新的探究途径。如点燃蜡烛后,热在空气中扩散的情形。当对流存在时,热扩散会由于流体的流动而发生复杂的形变,其运动规律满足NS(Navier-Stokes)方程。我们的数值仿真算法就基于NS方程,因此会带了较为复杂的计算,对计算机性能有一定要求。由于流体存在湍流现象,仿真计算还需要加入湍流方程,即流体在越过障碍时,快速流动的液体速度会产生散乱的随机流动现象。 金角鱼能激发兴趣,并能促进深度学习和自主学习。
《金角鱼初中物理》创设的情境,强调探究和交互。
每个情境以探究为主线。结合教学痛点,设立探究项目(如:比热容、光反射中法线概念的引入、平面镜成像原理、凸透镜成像原理、匀速直线运动、二力平衡、摩擦力、直线上的二力合成、压力压强等)。结合教学关键点,设置情境,每一情境都有一个鲜明的探究目标。
每个情境均以交互为特征。交互类型包括:
(1)人机交互:
*AI跟踪设计和操作全过程
*智能反馈得分和错误信息
*“多乐”卡通人物,现场提供帮助
(2)师生交互:
*老师可查看学生的设计、数据、图线等
*提供有双向即时沟通工具
(3)交互内容可以有:
*实验设计交互
*数据处理交互
*任务交互
(4)交互机制有:
*同步交互,打造新型课堂
*异步交互,打造翻转课堂 《金角鱼初中物理》入选UNESCO“教育数字化转型创新案例”。初中物理辅导APP推荐
金角鱼针对教学难点和痛点,为老师赋能,学生学起来更容易。初中物理模拟实验室APP推荐
《金角鱼初中物理》中灵活的实验设计和智能反馈,能减轻教师工作量,提升课堂效率。
以电路设计为例,在电学模块的任何地方,师生都可以自由设计、操作电路,都可以随意存取电路文件,都能得到智能的系统反馈。
电路设计引擎具备如下特性:
*电参数可调/故障可设置
*可操作/存储/修改/分享
*内在机理层次的仿真
*器件数量不受限制
*可随意自主设计电路
电路设计引擎具备如下教学价值:
*体贴:教师减少课时占用、解决动态/故障难点
*智能:智能评判设计成果
*个性:自主设计更能激励、支持项目化教学 初中物理模拟实验室APP推荐