初中物理交互實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

     《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?！督鸾囚~初中物理》適合學(xué)生自學(xué)。因?yàn)閮?nèi)含很多科學(xué)教育內(nèi)容，也適合初中以外人員使用。初中物理交互實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

     金角魚在中國的教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐入選UNESCO“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新案例”。

     該案例所屬的創(chuàng)新領(lǐng)域是:

     ◇改善教學(xué)（增加學(xué)生的動(dòng)力和參與度，促進(jìn)知識(shí)和技能的獲取，優(yōu)化評(píng)估和評(píng)價(jià)系統(tǒng)，改善學(xué)習(xí)成果）

     ◇創(chuàng)建有利的環(huán)境(教室，實(shí)驗(yàn)室，健康、安全、趣味盎然、能夠滿足學(xué)習(xí)者個(gè)性化需求的在線學(xué)習(xí)平臺(tái))

     案例發(fā)起人和實(shí)施者是：

     ◇發(fā)起人：上海奉賢區(qū)教育學(xué)院教學(xué)研究中心，上海金角魚軟件有限公司

     ◇實(shí)施者：上海金角魚軟件有限公司，上海奉賢區(qū)教育學(xué)院教學(xué)研究中心，上海古華中學(xué)等 中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)下載金角魚做中學(xué)軟件用教學(xué)創(chuàng)新解決復(fù)習(xí)課教學(xué)轉(zhuǎn)化率不高的問題。

     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)。

     有的老師指出以往教學(xué)中普遍存在一些故障現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)室無法復(fù)現(xiàn)，往往是“講不清、看不見、進(jìn)不去、動(dòng)不得、難再現(xiàn)”，現(xiàn)在利用軟件能很方便得把一些現(xiàn)象做出來，讓學(xué)生去尋找現(xiàn)象發(fā)生的原因，這對(duì)提升學(xué)生在物理現(xiàn)象方面的思維品質(zhì)、幫助學(xué)生建立故障現(xiàn)象與故障原因之間的聯(lián)系有非常大的幫助。

     例如金角魚專門對(duì)“測(cè)定小燈泡電功率中的一些故障和常見問題”做了故障專題。學(xué)生能在正確的電路基礎(chǔ)上把指定的故障現(xiàn)象“造”出來。該專題覆蓋了常見了15種故障。

     這種逆向操作，思維量很大?！凹埳系脕斫K覺淺，絕知此事要躬行”，經(jīng)過這樣的“試錯(cuò)”，手腦并用，學(xué)生不光對(duì)本實(shí)驗(yàn)，對(duì)所有電路的認(rèn)識(shí)都能上升到新的更高的水平。再如，中考前的專題復(fù)習(xí)課，老師再攜帶實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)入課堂，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。這時(shí)有些老師利用軟件現(xiàn)象動(dòng)態(tài)可視化，通過金角魚事先搭建電路，模擬電路變化過程，現(xiàn)象清晰且動(dòng)態(tài)可見。

     《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(xué)軟件。通過面向“過程和方法”，促進(jìn)“態(tài)度情感價(jià)值觀”的培養(yǎng)，更有助于縮短教學(xué)時(shí)間、發(fā)掘孩子們的創(chuàng)造力，提升學(xué)生素質(zhì)。在教學(xué)三目標(biāo)（1知識(shí)和技能,，2過程和方法，3態(tài)度/情感/價(jià)值觀）中，目前學(xué)校教育和考試重點(diǎn)在教學(xué)目標(biāo)的第一階段“知識(shí)和技能”上。

     它是首先提出基于初中物理的學(xué)科素養(yǎng)、著重科學(xué)探究和科學(xué)思維、打通學(xué)科素養(yǎng)和應(yīng)試教育橋梁的軟件。通過變“專題復(fù)習(xí)”為“專題探究”，激勵(lì)學(xué)生勇于探究習(xí)題背后基礎(chǔ)的物理研究對(duì)象，從探究中找到一般性的解題方法。 金角魚云平臺(tái)致力于打造鮮活的新型高效課堂。

     《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，而是對(duì)物理對(duì)象內(nèi)在機(jī)理的仿真。它基于人類對(duì)整個(gè)物理對(duì)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(duì)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(duì)流存在時(shí)，熱擴(kuò)散會(huì)由于流體的流動(dòng)而發(fā)生復(fù)雜的形變，其運(yùn)動(dòng)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(huì)帶了較為復(fù)雜的計(jì)算，對(duì)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(dòng)的液體速度會(huì)產(chǎn)生散亂的隨機(jī)流動(dòng)現(xiàn)象。 一款有使命、有思想、有教學(xué)創(chuàng)新、有技術(shù)含量的經(jīng)典產(chǎn)品。中學(xué)物理學(xué)習(xí)平臺(tái)下載

金角魚獲殊榮：成為江蘇教育信息化13個(gè)重點(diǎn)推薦產(chǎn)品之一。初中物理交互實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

     教育部教育信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)主任祝智庭教授為金角魚題詞。在經(jīng)過對(duì)金角魚公司和《金角魚初中物理》的前期研究后，祝智庭教授對(duì)《金角魚初中物理》產(chǎn)品進(jìn)行了更為深入地實(shí)際考察?？疾爝^后，祝智庭教授說，金角魚能夠肯坐冷板凳，“以IT和物理教學(xué)深度融合”為產(chǎn)品使命實(shí)屬難能可貴，很有教育情懷。而做教育，沒有教育情懷是做不好的。

     金角魚堅(jiān)持自己的價(jià)值主張，堅(jiān)持把探究作為“情境創(chuàng)設(shè)”的主線，以生動(dòng)深刻的情境和多種形式的交互致力于打造新型課堂。在祝教授看來，這是開辟了新路。他希望金角魚，在這條光明大道上繼續(xù)深入地走下去，越做越好。

     祝教授，滿懷對(duì)教育的期待，欣然為金角魚題詞：“教育無極限，探知開新路”。 初中物理交互實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)