利用《金角魚初中物理》,探索線上線下融合的初中物理學(xué)習(xí)模式。
有效融合線上實(shí)驗(yàn)與線下實(shí)驗(yàn)是未來(lái)物理教學(xué)的趨勢(shì)。線上實(shí)驗(yàn)和線下實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)是不同的,通過(guò)利用金角魚合理融合線上實(shí)驗(yàn)與線下實(shí)驗(yàn),建構(gòu)出匹配化情景、小組合作化的教學(xué)模式及個(gè)性化的內(nèi)容拓展,可以拓展科學(xué)探究的時(shí)間和空間,學(xué)生個(gè)體在探究過(guò)程中所擁有的自由度對(duì)其創(chuàng)造力具有積極影響。教師在建構(gòu)過(guò)程中提高了單元教學(xué)設(shè)計(jì)的能力,學(xué)生在建構(gòu)知識(shí)和拓展提升過(guò)程中實(shí)現(xiàn)具身認(rèn)知的發(fā)展。 “金角魚”,是仿真技術(shù)和科學(xué)教育產(chǎn)品研發(fā)基地。學(xué)習(xí)物理的好軟件
金角魚在中國(guó)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 學(xué)初中物理的手機(jī)軟件金角魚的價(jià)值主張:面向過(guò)程和方法,強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體的探究,強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化、動(dòng)態(tài)化和課堂的活化。
《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(guò)沉浸場(chǎng)景和場(chǎng)景變革,在不斷推進(jìn)的各個(gè)場(chǎng)景里通過(guò)提出越來(lái)越深入的大量的問(wèn)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)。
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(wú)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(lái),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(wèn)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(lái)。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?lái)終覺淺,絕知此事要躬行”,經(jīng)過(guò)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(guò)金角魚事先搭建電路,模擬電路變化過(guò)程,現(xiàn)象清晰且動(dòng)態(tài)可見。 金角魚生動(dòng)的探究情境,成就教育信息化重點(diǎn)推薦產(chǎn)品。
利用《金角魚初中物理》,做理想實(shí)驗(yàn)。
初中物理有很多理想實(shí)驗(yàn)是無(wú)法在課堂上、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成的,如“探究光滑水平面上的二力平衡”。此時(shí)利用金角魚則能解決這個(gè)問(wèn)題。
學(xué)生在軟件中不僅得出了勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的二力平衡條件,對(duì)于加速直線運(yùn)動(dòng)和減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的兩力關(guān)系也能有所了解,更有的學(xué)生還能得出“當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體水平方向不受力時(shí)會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)”的結(jié)論,為之后牛頓慣性定律的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,有的學(xué)生提出疑問(wèn)“為什么物體開始運(yùn)動(dòng)后,無(wú)論施加的兩個(gè)力怎么改變,都無(wú)法使物體靜止”;有的同學(xué)發(fā)現(xiàn),合力會(huì)影響物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。通過(guò)線上實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)的情境,有效地增加了學(xué)生的體驗(yàn)、拓展了學(xué)生的思維,對(duì)于課上知識(shí)的吸收起到促進(jìn)作用。相比于平時(shí)的課上實(shí)驗(yàn),學(xué)生不再受到時(shí)間和空間的限制,這樣的探究更加充分。 金角魚面向過(guò)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。初中物理系統(tǒng)安裝
金角魚能激發(fā)興趣,并能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)物理的好軟件
《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(lái)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(wèn)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(cè)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(cè)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(guò)程。例如,聲音的傳播過(guò)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。 學(xué)習(xí)物理的好軟件