《金角魚(yú)初中物理》中的情境是怎么做出來(lái)的？金角魚(yú)，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(lèi)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(kāi)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(mǎn)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(guò)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。 金角魚(yú)云平臺(tái)致力于打造鮮活的新型高效課堂。初中物理模擬實(shí)驗(yàn)APP推薦

     運(yùn)用《金角魚(yú)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(jiàn)、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(yú)專(zhuān)門(mén)對(duì)“測(cè)定小燈泡電功率中的一些故障和常見(jiàn)問(wèn)題”做了故障專(zhuān)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(zhuān)題覆蓋了常見(jiàn)了15種故障。

     這種逆向操作，思維量很大?！凹埳系脕?lái)終覺(jué)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(zhuān)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(yú)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(jiàn)。 初中物理演示平臺(tái)推薦金角魚(yú)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(yú)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(guò)程和方法”初中物理教學(xué)軟件。通過(guò)面向“過(guò)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(guò)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(guò)變“專(zhuān)題復(fù)習(xí)”為“專(zhuān)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(yú)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(chē)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(jiàn)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)。 金角魚(yú)提供大量生動(dòng)的互動(dòng)情境，學(xué)生能在做中學(xué)，老師能在互動(dòng)中教。

     金角魚(yú)有著大量的教學(xué)創(chuàng)新，一直在應(yīng)用中為老師們提供幫助，助力老師成為信息時(shí)代的杰出教師。例如幫助上海民辦永昌學(xué)校的邱老師打造《探究物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系》一課。

     本節(jié)課采用小組合作的形式，三個(gè)大組十個(gè)小組的學(xué)生分別對(duì)三種液體、三種固體進(jìn)行測(cè)量。利用金角魚(yú)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、匯總，并帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。金角魚(yú)的即時(shí)匯總、曲線(xiàn)擬合等基于內(nèi)容的數(shù)據(jù)采集和分析工具為課堂提供了極大的便利。

     （1）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的生生、師生共享。線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)與金角魚(yú)線(xiàn)上數(shù)據(jù)分享相融合，即時(shí)拿到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提高了實(shí)驗(yàn)效率，同學(xué)們看到了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的力量，無(wú)意之間增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)的合作的意識(shí)。

     （2）方便的曲線(xiàn)擬合工具。當(dāng)大家的數(shù)據(jù)一組一組呈現(xiàn)在坐標(biāo)系上，擬合出圖像時(shí)，學(xué)生們都發(fā)出驚嘆。圖線(xiàn)法的運(yùn)用，促進(jìn)了形象思維在物理探究中作用的發(fā)揮。

     （3）學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的即時(shí)診斷。課上有一組學(xué)生測(cè)量固體體積的時(shí)候忘記減去量筒中原有液體體積，導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。當(dāng)從圖線(xiàn)中發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，同學(xué)們恍然大悟。 用數(shù)值仿真和人工智能，改變初中物理教學(xué)模式。初中物理平臺(tái)推薦

金角魚(yú)是老師教學(xué)的好幫手，學(xué)生學(xué)習(xí)的得力助手。初中物理模擬實(shí)驗(yàn)APP推薦

     金角魚(yú)的專(zhuān)題探究?jī)?nèi)容在教師們的使用過(guò)程中，為中考復(fù)習(xí)提供了強(qiáng)力的支持。以壓強(qiáng)專(zhuān)題復(fù)習(xí)課為例。

     金角魚(yú)為此提供了：

     （1）投放活動(dòng)情景化。可以動(dòng)態(tài)調(diào)整液體、固體的參數(shù)，借助壓力壓強(qiáng)傳感器，清晰得讓學(xué)生觀察到投放前后，水位變化、杯內(nèi)杯外的壓強(qiáng)變化量。

     （2）計(jì)算過(guò)程顯性化、概括匯總表格化。借助金角魚(yú)提供的探究5種投放狀態(tài)下各物理量變化的思想，分析每一步相關(guān)物理量的表達(dá)式，總結(jié)出變化表格。

     （3）解題分析操作化。金角魚(yú)可將文本式的靜態(tài)情境轉(zhuǎn)變?yōu)榭刹僮髑榫常瑤ьI(lǐng)學(xué)生運(yùn)用結(jié)論解決實(shí)際問(wèn)題，這就使學(xué)習(xí)構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)。 初中物理模擬實(shí)驗(yàn)APP推薦