《金角魚初中物理》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)。金角魚建立了物理對象的數(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)。仿真對象有電路、分子、熱機(jī)、滑動、齒輪、流體、運(yùn)動、聲波、音階、光路、柔性物體等。金角魚構(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。它還能對電路/滑輪組/光路等用戶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行智能評估?！督鸾囚~初中物理》的教學(xué)應(yīng)用與價(jià)值。初中物理課堂教學(xué)APP下載推薦

     《金角魚初中物理》倡導(dǎo)學(xué)生：要發(fā)揮感性、提升感覺能力。

     以初中物理聲學(xué)為例。聲學(xué)部分，不是考試的重點(diǎn)，也不是老師關(guān)注的板塊。但是，“聲”是耳朵所感受的東西，它是鮮活的、有趣的，是能激發(fā)孩子科學(xué)興趣的。我們不可切斷或漠視這個(gè)孩子與世界發(fā)生聯(lián)系的途徑。

     在聲音的產(chǎn)生與傳播中，我們引入了貝多芬的《致愛麗絲》，原名《a小調(diào)巴加泰勒》；我們還設(shè)計(jì)了擁有三個(gè)八度的琴鍵，在彈奏中探究音樂背后的科學(xué)。

     感性導(dǎo)致的理性，才是真的理性，否則就是教條。我們需要知識建構(gòu)，但是這個(gè)知識建構(gòu)一定不是沒有感性基礎(chǔ)的，一定是連接我們豐富感受和科學(xué)探究之間的橋梁。

     教科書的生硬、應(yīng)試的導(dǎo)向、課堂的沉悶、社會的急功近利，已經(jīng)極大地壓制了孩子們的感性。釋放感性就是解放孩子、解救教育。 初中物理情境創(chuàng)設(shè)APP安裝金角魚能激發(fā)興趣，并能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)。

     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。

     對于初中物理教學(xué)，普遍存在情境創(chuàng)設(shè)乏力、學(xué)生動手操作機(jī)會較少的情況；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)需要創(chuàng)設(shè)更多生動、直觀、能激發(fā)學(xué)生思維的互動情境。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)的場景，激發(fā)學(xué)生動手、動腦、動心、動情，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。

     《金角魚初中物理》的設(shè)計(jì)創(chuàng)新具有鮮明的教學(xué)前瞻性。

     （1）在理念運(yùn)用上，整合了“做中學(xué)”和“STEM”理念，因而呈現(xiàn)出很強(qiáng)的探究式學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，軟件具備很強(qiáng)的交互性和操作性。

     產(chǎn)品具備科學(xué)游戲的特點(diǎn)，通過三維建模的形式創(chuàng)造立體的空間，交互的游戲體驗(yàn)，讓孩子們可以交流互通，極大豐富了內(nèi)容玩點(diǎn)，充分吸引孩子。通過交互性和操作性的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)深度參與，一改被動灌輸?shù)膫鹘y(tǒng)模式。

     （2）在表現(xiàn)手法上，呈現(xiàn)出“趣味性”、“藝術(shù)性”和“故事性”。

     產(chǎn)品還將設(shè)法把故事性融入。寓知識于故事之中，藏探究于游戲之內(nèi)。以軟件的形式通過運(yùn)用先進(jìn)的虛擬仿真技術(shù)結(jié)合卡通人物的引導(dǎo)把枯澀難懂的理論、技術(shù)，以一種生動、形象、活潑的方式表現(xiàn)出來，讓公眾能夠輕松愉快的明白和接受這些理論知識。 金角魚的虛擬仿真教育技術(shù)在初中物理教學(xué)上的創(chuàng)新應(yīng)用。

     《金角魚初中物理》是針對教育信息化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，在國家教育信息化推進(jìn)過程中，致力于教學(xué)模式和教學(xué)法的實(shí)踐研究，推動初中物理教學(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。

     金角魚在中國的教學(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《中國智能教育創(chuàng)新實(shí)踐報(bào)告》。 金角魚針對教學(xué)難點(diǎn)和痛點(diǎn)，為老師賦能，學(xué)生學(xué)起來更容易。中學(xué)物理系統(tǒng)安裝

《金角魚初中物理》孕育初中物理教學(xué)新模式新方法。初中物理課堂教學(xué)APP下載推薦

     《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來的？金角魚，不是對研究或?qū)W習(xí)對象現(xiàn)象級的仿真，而是對物理對象內(nèi)在機(jī)理的仿真。它基于人類對整個(gè)物理對象形成的科學(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)對流存在時(shí)，熱擴(kuò)散會由于流體的流動而發(fā)生復(fù)雜的形變，其運(yùn)動規(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，因此會帶了較為復(fù)雜的計(jì)算，對計(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)，快速流動的液體速度會產(chǎn)生散亂的隨機(jī)流動現(xiàn)象。 初中物理課堂教學(xué)APP下載推薦