初中物理仿真軟件是老師的好幫手

     《金角魚初中物理》希望從內(nèi)容編排、軟件操作上為老師提供便利。

     在內(nèi)容編排上具備如下特點(diǎn)：

     （1）對新課、復(fù)習(xí)課、考試全支撐；

     （2）聲、光、力、熱、電全覆蓋；

     （3）目錄按教學(xué)順序編排，貼近教學(xué)實(shí)際；

     （4）軟件包括基礎(chǔ)部分、拓展部分、教師個(gè)人研發(fā)平臺，靈活滿足不同老師的需求。

     在軟件操作上具備如下特點(diǎn)：

     （1）用戶體驗(yàn)感好，操作便捷。老師學(xué)生普遍反映上手快，易操作。

     （2）支持主流操作系統(tǒng)。Windows版和Android版，已經(jīng)發(fā)布。即將推出IOS版。

     （3）主界面的右半邊全是給使用者的各種幫助，包括公告、軟件解析和課堂應(yīng)用視頻等、在線交流區(qū)。 金角魚三門課程入選首批“上海市素質(zhì)教育課程項(xiàng)目資源”。初中物理仿真軟件是老師的好幫手

     《金角魚初中物理》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、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。交互類型包括：

     （1）人機(jī)交互：

     *AI跟蹤設(shè)計(jì)和操作全過程

     *智能反饋得分和錯(cuò)誤信息

     *“多樂”卡通人物，現(xiàn)場提供幫助

     （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 金角魚初中物理實(shí)驗(yàn)軟件教學(xué)應(yīng)用和價(jià)值金角魚榮獲"2019智慧教育杰出校園好方案”。

     很多老師反映在用了《金角魚初中物理》后，日常教學(xué)發(fā)生了這些變化：

     課堂變得更活躍了。學(xué)生們興趣盎然、參與度大幅提高，他們喜歡自己動手操作，動手引發(fā)了動腦。教師講解變少提問變多，學(xué)生思維被激發(fā)起來了。師生交互層次和強(qiáng)度提升，課堂的內(nèi)容得到了延展和深化。

     動手探究應(yīng)用到了復(fù)習(xí)課，繼續(xù)貫徹學(xué)科素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)。有了基于應(yīng)用和深度學(xué)習(xí)的情境，難上的復(fù)習(xí)課變得生動和簡單，教學(xué)轉(zhuǎn)化率迅速提升。該項(xiàng)目持續(xù)開展的教研活動惠及了上海奉賢全區(qū)百余位物理老師，幫助奉賢區(qū)初中物理2020年中考杰出率提升5.6%。

     技術(shù)為教研注入了活力。三十余節(jié)各級公開課，起到了教學(xué)創(chuàng)新示范帶動的作用，加速IT和物理教學(xué)的深度融合，促進(jìn)了教師成長，上海浙江江蘇等地?cái)?shù)十位教師，在各級教學(xué)評比、論文評選中獲得優(yōu)異成績。

     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。 金角魚提供大量生動的互動情境，學(xué)生能在做中學(xué)，老師能在互動中教。

     《金角魚初中物理》能引發(fā)深度學(xué)習(xí)，刺激主動學(xué)習(xí)。

     學(xué)生置身于仿真環(huán)境中，可以充分調(diào)動感覺、運(yùn)動和思維，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”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)生提供充分動手的機(jī)會、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)、具備自動評價(jià)功能、安全性高、節(jié)省開支。除了這些顯而易見的優(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)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。仿真軟件一般都是獨(dú)自操作，獨(dú)自完成，學(xué)生必須開動腦筋認(rèn)真分析問題，從而才能準(zhǔn)確地解決問題。

     （2）開拓想象空間。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)生們主觀能動性提高了，教師重復(fù)性工作量少了。 金角魚面向過程和方法，重視教學(xué)創(chuàng)新，基于關(guān)鍵素養(yǎng)，看重科學(xué)探究和科學(xué)思維。中學(xué)物理軟件（學(xué)校版）對教研的價(jià)值

《金角魚初中物理》旨在解決教學(xué)痛點(diǎn)、打造高效課堂、引發(fā)深度學(xué)習(xí)。初中物理仿真軟件是老師的好幫手

     《金角魚初中物理》的一大特點(diǎn)是現(xiàn)象數(shù)據(jù)化，通過數(shù)據(jù)來傳達(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，固體對接觸面的壓強(qiáng)大小可以通過物體形變程度來進(jìn)行定性比較。但由于實(shí)驗(yàn)過程中沒有設(shè)置定量比較的過程，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)問題一直以來沒有一個(gè)很好的解決方案，因?yàn)槲矬w受到的壓強(qiáng)雖然可通過物體的形變來表現(xiàn)，但因?yàn)闊o法測量的緣故導(dǎo)致無法定量描述，從而學(xué)生無法自主得出壓強(qiáng)公式。但借助《金角魚初中物理》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，物體的下方都會有一個(gè)傳感器，使得壓強(qiáng)大小可以通過底部顆粒物的顏色深淺來判斷（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。 初中物理仿真軟件是老師的好幫手

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