金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學新模式和新方法。
對于初中物理教學,普遍存在情境創(chuàng)設乏力、學生動手操作機會較少的情況;諸多教學難點的解決呼喚新的技術手段,如二力平衡、電學故障等。為提高學生學習興趣、參與度和學習效果,在物理教學的諸多環(huán)節(jié)需要創(chuàng)設更多生動、直觀、能激發(fā)學生思維的互動情境。為解決上述問題,金角魚把數值仿真和人工智能技術引入到初中物理教學中。
2020年2月上海奉賢區(qū)教育學院教學研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯(lián)合發(fā)起《在線教學背景下初中物理課堂教學與金角魚初中物理軟件的有效整合教學研究》項目。該項目先在上海古華中學等十余所奉賢區(qū)學校實施,后來擴展到上海的楊浦區(qū)、閔行區(qū)、浦東新區(qū)、嘉定區(qū),進而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學校。據不完全統(tǒng)計,該項目累計涉及學校500所以上、教師1500名以上。隨著實踐的深入,本項目后來演變?yōu)椤度诤戏抡婕夹g學科素養(yǎng)導向的初中物理教學法實踐研究》。
該項目目的是運用數值仿真和人工智能技術煥發(fā)初中物理教學活力,造就學生探究式學習的場景,激發(fā)學生動手、動腦、動心、動情,改變“教”和“學”的模式;探索用新的方法和工具武裝新一代教師,培養(yǎng)學科素養(yǎng)達標的高素質學生。 《金角魚初中物理》旨在解決教學痛點、打造高效課堂、引發(fā)深度學習。初中物理教學APP安裝

《金角魚初中物理》的研發(fā)創(chuàng)新具有鮮明的原創(chuàng)性。
它是首先提出面向“過程和方法”初中物理教學軟件。通過面向“過程和方法”,促進“態(tài)度情感價值觀”的培養(yǎng),更有助于縮短教學時間、發(fā)掘孩子們的創(chuàng)造力,提升學生素質。在教學三目標(1知識和技能,,2過程和方法,3態(tài)度/情感/價值觀)中,目前學校教育和考試重點在教學目標的第一階段“知識和技能”上。
它是首先提出基于初中物理的學科素養(yǎng)、著重科學探究和科學思維、打通學科素養(yǎng)和應試教育橋梁的軟件。通過變“專題復習”為“專題探究”,激勵學生勇于探究習題背后基礎的物理研究對象,從探究中找到一般性的解題方法。 物理教學工具金角魚榮獲****認定。

仿真對物理教學具有深遠價值和現(xiàn)實意義,金角魚致力于把仿真的觀念和運用能力帶給廣大物理教師。
作為一種認識和改造客觀世界的重要手段,仿真經過多年的發(fā)展,已經能夠運用數學方法構造復雜的物理模型,提示真實世界的變化規(guī)律。仿真是一種新的科學研究手段和教學手段,為研究生和高校教師提供教學和研究的平臺,也正在進入中小學的日常教學中。
仿真教學不僅是一種新的教學方法,也是一種將理論與實踐相結合的新教學手段,更是未來智能化教育的基礎。仿真教學所涉及的領域已擴展到物理、生命、宇宙、社會等各種學科。
《金角魚初中物理》能解決以下問題。
(1)解決了教師情境創(chuàng)設難的問題:用仿真技術創(chuàng)設互動情境,實現(xiàn)了日常教學中的難點突破和探究式教學。
(2)解決了學生學習積極性調動問題:用數值仿真/人工智能/互聯(lián)網等技術實現(xiàn)了“課堂四動(情境互動/問題拉動/數據聯(lián)動/平臺驅動)”,通過“課堂四動”引發(fā)“學生四動(動手/動腦/動心/動情)”。
(3)解決了應試教育和素質教育相背的問題,緩解了教師復習課教學轉化率低的問題:用“探究式復習”構筑學科素養(yǎng)和應試之間的橋梁,教學轉化率大幅提升。
(4)解決了學生實驗操作動手難問題和規(guī)范性掌握問題:實驗考練習,有力地減輕教師在新授課和復習課上的教學負擔。
(5)解決物理學科教研不活躍和手段匱乏的問題:以新技術煥發(fā)物理學科教學教研的活力,促進教師成長和教學水平的提高。 金角魚榮獲"2019智慧教育杰出校園好方案”。

《金角魚初中物理》創(chuàng)設的情境,強調探究和交互。
每個情境以探究為主線。結合教學痛點,設立探究項目(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、勻速直線運動、二力平衡、摩擦力、直線上的二力合成、壓力壓強等)。結合教學關鍵點,設置情境,每一情境都有一個鮮明的探究目標。
每個情境均以交互為特征。交互類型包括:
(1)人機交互:
*AI跟蹤設計和操作全過程
*智能反饋得分和錯誤信息
*“多樂”卡通人物,現(xiàn)場提供幫助
(2)師生交互:
*老師可查看學生的設計、數據、圖線等
*提供有雙向即時溝通工具
(3)交互內容可以有:
*實驗設計交互
*數據處理交互
*任務交互
(4)交互機制有:
*同步交互,打造新型課堂
*異步交互,打造翻轉課堂 金角魚的虛擬仿真教育技術在初中物理教學上的創(chuàng)新應用。金角魚初中物理(學生版)學習平臺下載
金角魚,在與課堂的融合中彰顯價值。初中物理教學APP安裝
《金角魚初中物理》使物理實驗課的數據采集及處理變的更有效。
物理的實驗離不開數據的采集及處理,但在一些較為復雜的物理實驗中,傳統(tǒng)實驗難以在短時間內進行的復雜數據的采集及處理。且傳統(tǒng)物理實驗每進行一次實驗需要多個實驗器材的組合使用,部分實驗準備和操作時間過長,導致無法在有限課堂時間內完成對應內容的學習的情況時有發(fā)生。在數據處理等方面,學生需要進行大量的人工計算和分析,再根據實驗數據或作出的圖像、進行分析歸納得出結論。但事實上,一節(jié)課能留給學生探究的次數和思考的時間并不多。學生在課堂上的一些想法也很難在課上全部進行,想在課余時間將課上自己的想法付諸實踐也會受此器材的局限,結果只能空想了之。而金角魚打破原先大量的人工計算環(huán)節(jié),通過自帶的電子表格,輸入已采集的數據,可自動描點繪圖,大量縮短了數據處理的時間,幫助學生有更多時間進行數據分析或圖像分析,有效提升學生的科學思維。 初中物理教學APP安裝