初中物理教學的另一副翅膀——《金角魚初中物理》于物理教學的融合。
應用應用信息技術必然是今后物理教學的趨勢。金角魚能提供如下幫助:
(1)提供大量物理情境,激發學習興趣;
(2)降低學習難度,增強學習力;
(3)輔助物理實驗,提升教學實效;
(4)重演物理知識發生過程,增強學生體驗;
(5)拓展學習時空,變有限為無限。
在物理教學中,金角魚就如同老師們物理教學的另一副新翅膀,幫助老師進一步拓展物理教學時空,使學生可以在更高、更廣闊的物理時空中翱翔,獲得更高、更好的發展。 金角魚初中物理,為師生賦能。中學物理APP教學應用和價值
金角魚有著大量的教學創新,一直在應用中為老師們提供幫助,助力老師成為信息時代的杰出教師。例如幫助上海民辦永昌學校的邱老師打造《探究物質質量與體積的關系》一課。
本節課采用小組合作的形式,三個大組十個小組的學生分別對三種液體、三種固體進行測量。利用金角魚平臺進行數據的收集、匯總,并帶領學生進行數據分析。金角魚的即時匯總、曲線擬合等基于內容的數據采集和分析工具為課堂提供了極大的便利。
(1)實驗數據的生生、師生共享。線下實驗與金角魚線上數據分享相融合,即時拿到實驗數據,提高了實驗效率,同學們看到了團隊協作的力量,無意之間增強了團隊的合作的意識。
(2)方便的曲線擬合工具。當大家的數據一組一組呈現在坐標系上,擬合出圖像時,學生們都發出驚嘆。圖線法的運用,促進了形象思維在物理探究中作用的發揮。
(3)學生實驗結果的即時診斷。課上有一組學生測量固體體積的時候忘記減去量筒中原有液體體積,導致采集數據錯誤。當從圖線中發現這個問題的時候,同學們恍然大悟。 金角魚初中物理(學校版)實驗教學軟件情境引人入勝金角魚能激發興趣,并能促進深度學習和自主學習。
《金角魚初中物理》是基于數值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教學系統。它所應用的技術主要是數值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角魚建立了物理對象的數學模型及其相應的數值計算方案,形成高精度、高魯棒性的CAE技術。仿真對象有電路、分子、熱機、滑動、齒輪、流體、運動、聲波、音階、光路、柔性物體等。金角魚構建了壓力或壓強等數字傳感器,形成直觀精密的探究環境。它還能對電路/滑輪組/光路等用戶的實驗設計進行智能評估。
《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來的?金角魚,不是對研究或學習對象現象級的仿真,而是對物理對象內在機理的仿真。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的數學方程。然后用數值仿真技術,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生復雜的形變,其運動規律滿足NS(Navier-Stokes)方程。我們的數值仿真算法就基于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生散亂的隨機流動現象。 金角魚希望幫助老師加深對教材、對學生理解,強化自己的教學水平,以適應信息時代帶來的挑戰。
運用《金角魚初中物理》幫助學生熟悉各種實驗現象提升科學思維,培養學科素養。
有的老師指出以往教學中普遍存在一些故障現象,實驗室無法復現,往往是“講不清、看不見、進不去、動不得、難再現”,現在利用軟件能很方便得把一些現象做出來,讓學生去尋找現象發生的原因,這對提升學生在物理現象方面的思維品質、幫助學生建立故障現象與故障原因之間的聯系有非常大的幫助。
例如金角魚專門對“測定小燈泡電功率中的一些故障和常見問題”做了故障專題。學生能在正確的電路基礎上把指定的故障現象“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。“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,經過這樣的“試錯”,手腦并用,學生不光對本實驗,對所有電路的認識都能上升到新的更高的水平。 《金角魚初中物理》孕育初中物理教學新模式新方法。金角魚初中物理教學軟件(學校版)下載
金角魚的《歐姆定律(探究導體中電流和電壓的關系)》環節是師生強交互的實驗教學案例。中學物理APP教學應用和價值
利用《金角魚初中物理》,做科學嚴謹的物理實驗。
物理是一門以實驗為基礎的學科,物理規律的建立,無一不是以實驗為基礎,并受到實驗的檢驗。科學嚴謹的物理實驗,從實驗器材的選擇,到實驗步驟的確立,再到實驗數據的獲得和處理,都體現著物理學科的素養。
為了確保實驗的定量和有效,必須有規范化的實驗器材來輔助教學,然而在某些特殊驗中,由于實驗器材的限制,規范實驗自然無從談起。此時金角魚便體現出它的優勢,可以讓學生直觀地看到實驗現象,獲得實驗數據從而得到實驗結論。還可以讓學生利用模擬實驗驗,提升學習的興趣。 中學物理APP教學應用和價值
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