《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。 金角鱼希望帮助老师加深对教材、对学生理解,强化自己的教学水平,以适应信息时代带来的挑战。初中物理实验教学软件推荐
《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。 初中物理备课平台下载推荐金角鱼的价值主张:面向过程和方法,强调以学生为主体的探究,强调课程内容的结构化、动态化和课堂的活化。
《金角鱼初中物理》的研发创新手段具有鲜明的先进性和综合性。
(1)把在航空、航天、汽车等工程设计领域所使用的CAE(计算机辅助工程)手段,用于建立仿真教学中的物理模型。如,力学中的伯努利原理交互仿真探究情境(流体速度和压强的关系)等,这么高维的手段非常有助于解决老师常见的教学难点和痛点。
(2)综合虚拟仿真、情境化教学、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技术,通过沉浸场景和场景变革,在不断推进的各个场景里通过提出越来越深入的大量的问题,引发学生动手、思考和探究,促进有效学习行为的发生。
(3)体现在仿真精度和智能分析上,即虚拟环境是基于CAE标准的,具有高精度仿真特点。
利用《金角鱼初中物理》,探索线上线下融合的初中物理学习模式。
有效融合线上实验与线下实验是未来物理教学的趋势。线上实验和线下实验的侧重点是不同的,通过利用金角鱼合理融合线上实验与线下实验,建构出匹配化情景、小组合作化的教学模式及个性化的内容拓展,可以拓展科学探究的时间和空间,学生个体在探究过程中所拥有的自由度对其创造力具有积极影响。教师在建构过程中提高了单元教学设计的能力,学生在建构知识和拓展提升过程中实现具身认知的发展。 《金角鱼初中物理》孕育初中物理教学新模式新方法。
《金角鱼初中物理》倡导学生:要发挥感性、提升感觉能力。
以初中物理声学为例。声学部分,不是考试的重点,也不是老师关注的板块。但是,“声”是耳朵所感受的东西,它是鲜活的、有趣的,是能激发孩子科学兴趣的。我们不可切断或漠视这个孩子与世界发生联系的途径。
在声音的产生与传播中,我们引入了贝多芬的《致爱丽丝》,原名《a小调巴加泰勒》;我们还设计了拥有三个八度的琴键,在弹奏中探究音乐背后的科学。
感性导致的理性,才是真的理性,否则就是教条。我们需要知识建构,但是这个知识建构一定不是没有感性基础的,一定是连接我们丰富感受和科学探究之间的桥梁。
教科书的生硬、应试的导向、课堂的沉闷、社会的急功近利,已经极大地压制了孩子们的感性。释放感性就是解放孩子、解救教育。 《金角鱼初中物理》入选UNESCO“教育数字化转型创新案例”。初中物理学习APP下载排名
金角鱼荣获"2019智慧教育杰出校园好方案”。初中物理实验教学软件推荐
《金角鱼初中物理》突破多个“讲不清/看不见/进不去/动不得/难再现”的教学难点。
(1)进入“进不去”的微观领域。例如,热对流中分子运动的仿真、把功和能联系起来认知比热容、以及电压的直观解释等。
(2)进入“进不去”的工程问题。例如,组装活塞运行机构和热机等。
(3)操作“动不得”的理想实验。例如,探究光滑水平面上力和运动的关系等。
(4)造出“难再现”的实验故障。例如,“测定小灯泡电功率故障”专题中的十余种经典故障、“伏安法测电阻”专题中十几种电路故障;学生还可根据现象描述,在正确电路基础上进行修改,使得电路出现指定故障。
(5)看见“看不见”的实验过程。例如,声音的传播过程、振动与声音等。
(6)讲清“讲不清”的现象和原理。例如,引入数字传感器,建立压力压强直观感知;引入三维建模,深入剖析四冲程原理等。 初中物理实验教学软件推荐