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(shù)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(jù)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(shù)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(zhì)學生。 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。初中物理虛擬現(xiàn)實交互APP下載安裝

《金角魚初中物理》的設計創(chuàng)新具有鮮明的教學前瞻性。
(1)在理念運用上,整合了“做中學”和“STEM”理念,因而呈現(xiàn)出很強的探究式學習的特點,軟件具備很強的交互性和操作性。
產(chǎn)品具備科學游戲的特點,通過三維建模的形式創(chuàng)造立體的空間,交互的游戲體驗,讓孩子們可以交流互通,極大豐富了內(nèi)容玩點,充分吸引孩子。通過交互性和操作性的設計,實現(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”、“藝術性”和“故事性”。
產(chǎn)品還將設法把故事性融入。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用先進的虛擬仿真技術結(jié)合卡通人物的引導把枯澀難懂的理論、技術,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。 金角魚物理自主學習平臺下載金角魚,在與課堂的融合中彰顯價值。

《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習對象現(xiàn)象級的仿真,而是對物理對象內(nèi)在機理的仿真。它基于人類對整個物理對象形成的科學的研究成果,這個成果往往是嚴謹?shù)臄?shù)學方程。然后用數(shù)值仿真技術,形成可視化的可交互情境。
有很多老師和同學對此非常感興趣,認為這種方式開啟了一種新的探究途徑。如點燃蠟燭后,熱在空氣中擴散的情形。當對流存在時,熱擴散會由于流體的流動而發(fā)生復雜的形變,其運動規(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,因此會帶了較為復雜的計算,對計算機性能有一定要求。由于流體存在湍流現(xiàn)象,仿真計算還需要加入湍流方程,即流體在越過障礙時,快速流動的液體速度會產(chǎn)生散亂的隨機流動現(xiàn)象。
金角魚常年舉辦初中物理教學法實踐研究工作坊。本工作坊聚焦于仿真技術、信息技術和初中物理課堂教學的深度融合,進行學科素養(yǎng)下融合仿真技術的初中物理教學法實踐研究,提高參與者的雙核素養(yǎng)和物理教學教研水平。鑒于青年教師成長的迫切性和對信息技術的敏感性,本工作坊尤其歡迎青年教師參與。
培養(yǎng)和提高教師的專業(yè)素養(yǎng)和信息技術素養(yǎng)(雙核素養(yǎng)),建設一支精良的教師隊伍,是辦好學校的關鍵所在。青年教師的成長關系到學校的現(xiàn)在和未來,是實施教學革新、實現(xiàn)國家課程校本化探究化,重塑以課堂文化為內(nèi)核的學校文化的關鍵。他們精力充沛、思想活躍、富有創(chuàng)造力,對新知識、新技術、新方法具有較強的接受能力,成長的迫切性強。
《金角魚初中物理》煥發(fā)教研活力,促進教師成長,提升教師信息技術素養(yǎng),能
(1)提高教師貫徹物理學科素養(yǎng)教學法探究的自覺性和實踐能力;
(2)幫助教師大幅度提高物理教學的情境運用能力;
(3)在常態(tài)化的軟件應用中提升教師信息素養(yǎng);
(4)打造物理智慧課堂,用信息化煥發(fā)教研活力,幫助教師在公開課和論文上提升競爭力,促進青年教師快速成長。 金角魚能激發(fā)興趣,并能促進深度學習和自主學習。

《金角魚初中物理》能有效促進達成物理教學的過程性評價。
新課程倡導“立足過程,促進發(fā)展”的學生學習評價。評價的目的在于診斷學生在發(fā)展過程中的優(yōu)勢與不足,教師應將評價結(jié)果及時反饋給學生。但在傳統(tǒng)實驗,受學生人數(shù)、時間等限制,教師往往采取主觀評判方式,即教師通過觀察和聆聽學生表述或在實驗過程中的表現(xiàn)再結(jié)合自身教學經(jīng)驗,只能進行口頭評價。而金角魚可以通過軟件自帶的實驗的評價系統(tǒng)及時反饋給每位學生,幫助學生能發(fā)現(xiàn)并及時找出從而糾正在學習過程中存在的問題,激勵學生學習物理的興趣和信心,從而促進學生的發(fā)展,再通過每一個學生實驗操作及數(shù)據(jù)上傳中的情況,教師可以對出現(xiàn)的問題及時分析原因,及時講解,且學生活動真實有效。 金角魚開展《融合仿真技術的初中物理學科素養(yǎng)培養(yǎng)教學法實踐研究》工作坊。初中物理仿真平臺下載
物理課堂與金角魚教學軟件的有機融合。初中物理虛擬現(xiàn)實交互APP下載安裝
利用《金角魚初中物理》,探索線上線下融合的初中物理學習模式。
有效融合線上實驗與線下實驗是未來物理教學的趨勢。線上實驗和線下實驗的側(cè)重點是不同的,通過利用金角魚合理融合線上實驗與線下實驗,建構(gòu)出匹配化情景、小組合作化的教學模式及個性化的內(nèi)容拓展,可以拓展科學探究的時間和空間,學生個體在探究過程中所擁有的自由度對其創(chuàng)造力具有積極影響。教師在建構(gòu)過程中提高了單元教學設計的能力,學生在建構(gòu)知識和拓展提升過程中實現(xiàn)具身認知的發(fā)展。 初中物理虛擬現(xiàn)實交互APP下載安裝