《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(duì)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(duì)象有電路、分子、熱機(jī)、滑動(dòng)、齒輪、流體、運(yùn)動(dòng)、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(duì)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(píng)估。金角魚的《歐姆定律(探究導(dǎo)體中電流和電壓的關(guān)系)》環(huán)節(jié)是師生強(qiáng)交互的實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例。初中物理教師備課系統(tǒng)安裝

《金角魚初中物理》的研發(fā)創(chuàng)新手段具有鮮明的先進(jìn)性和綜合性。
(1)把在航空、航天、汽車等工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域所使用的CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)手段,用于建立仿真教學(xué)中的物理模型。如,力學(xué)中的伯努利原理交互仿真探究情境(流體速度和壓強(qiáng)的關(guān)系)等,這么高維的手段非常有助于解決老師常見的教學(xué)難點(diǎn)和痛點(diǎn)。
(2)綜合虛擬仿真、情境化教學(xué)、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技術(shù),通過沉浸場景和場景變革,在不斷推進(jìn)的各個(gè)場景里通過提出越來越深入的大量的問題,引發(fā)學(xué)生動(dòng)手、思考和探究,促進(jìn)有效學(xué)習(xí)行為的發(fā)生。
(3)體現(xiàn)在仿真精度和智能分析上,即虛擬環(huán)境是基于CAE標(biāo)準(zhǔn)的,具有高精度仿真特點(diǎn)。 初中物理模擬實(shí)驗(yàn)軟件下載金角魚榮獲"2019智慧教育杰出校園好方案”。

《金角魚初中物理》在教學(xué)難點(diǎn)突破上舍得下苦功夫、深功夫。
比如,為了突破“比熱容”這個(gè)公認(rèn)的教學(xué)難點(diǎn),金角魚專門推出了“比熱容-熱學(xué)”板塊,在金角魚公眾號(hào)上開設(shè)了“熱學(xué)十八回”講座。
這個(gè)模塊涵蓋溫度、P-V-T關(guān)系、熱傳遞、比熱容、分子運(yùn)動(dòng)等18個(gè)方面的探究目標(biāo)和互動(dòng)探究情境。從零號(hào)定律出發(fā),深入到分子領(lǐng)域,探究溫度的本質(zhì);把功和熱聯(lián)系起來,初步探究比熱容;從分子運(yùn)動(dòng)層面,對(duì)影響比熱容的因素進(jìn)行更深入的探究等。
為了攻克“比熱容”這個(gè)普遍的教學(xué)難點(diǎn),金角魚研發(fā)團(tuán)隊(duì)不但研讀了多本中國的大學(xué)教材,還研讀了多本歐美極富盛名的大學(xué)教材。
這些歐美的相關(guān)教材,動(dòng)不動(dòng)厚達(dá)2000頁以上。在其中,金角魚看到了國內(nèi)教學(xué)上的差距,得到了很多啟發(fā)。
《金角魚初中物理》在教學(xué)應(yīng)用上更自由。這一點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
(1)在電學(xué)所有模塊,都支持電路的任意設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)/調(diào)取和操作。
(2)電學(xué)之外也具備大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)場景,支持使用者自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),有些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還可以存儲(chǔ)和調(diào)取。如平面鏡成像、凸透鏡成像、杠桿、滑輪、參照物-運(yùn)動(dòng)-速度等。
(3)引入壓力/壓強(qiáng)數(shù)字傳感器,支持對(duì)各種固體切割物和液體的傳感。
(4)強(qiáng)大的情境分析工具,可適用于習(xí)題的分析和深層探究。如參數(shù)可調(diào)的流固混合情境模擬器、電路九宮格分析器、電路短斷路故障模擬和分析器、伏安法測電阻和小燈泡電功率故障復(fù)現(xiàn)工具等。
《金角魚初中物理》在系統(tǒng)反饋更智能。這一點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
實(shí)驗(yàn)操作考練習(xí)能自動(dòng)評(píng)分并給出錯(cuò)誤提示、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能自動(dòng)評(píng)判設(shè)計(jì)的正誤、制作類(項(xiàng)目化設(shè)計(jì))能據(jù)實(shí)呈現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)效應(yīng)等。 金角魚云平臺(tái)有助于重塑以課堂文化為主的學(xué)校文化。

《金角魚初中物理》突破多個(gè)“講不清/看不見/進(jìn)不去/動(dòng)不得/難再現(xiàn)”的教學(xué)難點(diǎn)。
(1)進(jìn)入“進(jìn)不去”的微觀領(lǐng)域。例如,熱對(duì)流中分子運(yùn)動(dòng)的仿真、把功和能聯(lián)系起來認(rèn)知比熱容、以及電壓的直觀解釋等。
(2)進(jìn)入“進(jìn)不去”的工程問題。例如,組裝活塞運(yùn)行機(jī)構(gòu)和熱機(jī)等。
(3)操作“動(dòng)不得”的理想實(shí)驗(yàn)。例如,探究光滑水平面上力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等。
(4)造出“難再現(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)故障。例如,“測定小燈泡電功率故障”專題中的十余種經(jīng)典故障、“伏安法測電阻”專題中十幾種電路故障;學(xué)生還可根據(jù)現(xiàn)象描述,在正確電路基礎(chǔ)上進(jìn)行修改,使得電路出現(xiàn)指定故障。
(5)看見“看不見”的實(shí)驗(yàn)過程。例如,聲音的傳播過程、振動(dòng)與聲音等。
(6)講清“講不清”的現(xiàn)象和原理。例如,引入數(shù)字傳感器,建立壓力壓強(qiáng)直觀感知;引入三維建模,深入剖析四沖程原理等。 用數(shù)值仿真和人工智能,改變初中物理教學(xué)模式。初中物理探究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)推薦
《金角魚初中物理》的教學(xué)應(yīng)用與價(jià)值。初中物理教師備課系統(tǒng)安裝
《金角魚初中物理》倡導(dǎo)在學(xué)習(xí)過程中強(qiáng)化感性感知。
越來越強(qiáng)的“感性表達(dá)技術(shù)”,是金角魚所追求的重要能力之一。
人是有感性的動(dòng)物。感性是人類生存的基礎(chǔ),也是人活著的目的(追求幸福感)。
感性是幸福感的來源。感性能力及其培養(yǎng),是教育工作者和每個(gè)人都不可忽略的方面。我們長期以來,高估理性貶低感性,忽略了感性能力及其養(yǎng)成。
感性和理性,沒有高低之分。直覺和洞見,建立在感性的基礎(chǔ)之上。鮮活的創(chuàng)造力常常伴隨著過人的感性。
科學(xué)始于感性??茖W(xué)的發(fā)現(xiàn)始于感性,科學(xué)學(xué)習(xí)也始于感性。
科學(xué)和藝術(shù)在山底分手,在山頂匯合。藝術(shù)強(qiáng)調(diào)感性,科學(xué)強(qiáng)調(diào)理性。科學(xué)和藝術(shù)相結(jié)合,就是感性和理性相結(jié)合?!笆加诟行裕K于理性”是錯(cuò)誤的,感性-理性-感性-理性……這樣往復(fù)循環(huán)才更合理。 初中物理教師備課系統(tǒng)安裝
《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... [詳情]
2026-01-21《金角魚初中物理》中虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的暫停功能,能有效提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。 ... [詳情]
2026-01-21《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來的?金角魚,不是對(duì)研究或?qū)W習(xí)對(duì)象現(xiàn)象級(jí)的仿真,而... [詳情]
2026-01-21運(yùn)用《金角魚初中物理》幫助學(xué)生熟悉各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提升科學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)。 ... [詳情]
2026-01-21