《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。 金角魚初中物理,為師生賦能。初中物理虛擬現(xiàn)實(shí)交互系統(tǒng)

利用《金角魚初中物理》,探索項(xiàng)目化的初中物理學(xué)習(xí)模式。
開展設(shè)計(jì)項(xiàng)目式或主題式的探究性學(xué)習(xí)模式,利用金角魚線上平臺(tái),有更多保存和展示學(xué)生作品的空間,教師要盡可能地展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,以成就感驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。在學(xué)生嘗試優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的過程中不斷增加感覺運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的體驗(yàn),進(jìn)而調(diào)動(dòng)大腦的思考,這樣可以有效促進(jìn)具身認(rèn)知發(fā)展。利用平臺(tái)提供的豐富資源,項(xiàng)目化式的學(xué)習(xí),學(xué)生各顯其能,在習(xí)得知識(shí)的過程中,培養(yǎng)了解決問題的能力,增加了學(xué)生的自信心,促進(jìn)了學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展示。 初中物理探究系統(tǒng)安裝“金角魚”,是仿真技術(shù)和科學(xué)教育產(chǎn)品研發(fā)基地。

《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。
《金角魚初中物理》將有效促進(jìn)新授課教學(xué)中實(shí)驗(yàn)和教學(xué)的融合。
金角魚實(shí)驗(yàn)操作考包含的14個(gè)實(shí)驗(yàn),以九年級(jí)第二學(xué)期的新授課小燈泡電功率為例,老師可在課上利用軟件的“演示/練習(xí)/考核模式”,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。金角魚提供詳細(xì)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作流程,以及操作評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),可以給老師們做了一個(gè)加強(qiáng),對(duì)老師們的教學(xué)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作考試練習(xí)幫助很大。
同時(shí)還可以在課外運(yùn)用金角魚軟件輔導(dǎo)學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)。有些金角魚的用戶分享了自己的“兩步走”戰(zhàn)略。先通過軟件幫助學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn):課上用軟件教學(xué)之后,讓學(xué)生分批次在教室白板、老師的電腦上動(dòng)手體驗(yàn)。再走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室用實(shí)物操作。這樣實(shí)現(xiàn)了學(xué)生空間、時(shí)間上的自由分配,在課外運(yùn)用軟件來熟悉實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生也非常喜歡。 金角魚會(huì)持續(xù)探索將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)引入課堂教學(xué)中,以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。

《金角魚初中物理》希望用教育思想和教學(xué)創(chuàng)新,通過技術(shù)和產(chǎn)品為師生賦能。軟件主張面向過程和方法,強(qiáng)調(diào)要教學(xué)創(chuàng)新;主張基于學(xué)科素養(yǎng),著重科學(xué)探究和科學(xué)思維。為此軟件基于“金角魚云平臺(tái)”,利用數(shù)學(xué)建模、數(shù)值仿真、數(shù)據(jù)庫、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),融合PBL(項(xiàng)目化學(xué)習(xí)/問題式學(xué)習(xí))、STEM、科學(xué)游戲等手法,為老師、學(xué)生搭建了數(shù)百個(gè)“以探究為主線,以交互為特征”的三維仿真情境。幫助老師、學(xué)生通過利用這些情境,從而讓課堂更有效,讓學(xué)習(xí)更主動(dòng)。金角魚支持下的新型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)交互方式將持續(xù)改變初中物理課堂。初中物理輔導(dǎo)平臺(tái)下載
用新問題新思想新技術(shù),創(chuàng)新初中物理教研形態(tài)。初中物理虛擬現(xiàn)實(shí)交互系統(tǒng)
仿真對(duì)物理教學(xué)具有深遠(yuǎn)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義,金角魚致力于把仿真的觀念和運(yùn)用能力帶給廣大物理教師。
作為一種認(rèn)識(shí)和改造客觀世界的重要手段,仿真經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)方法構(gòu)造復(fù)雜的物理模型,提示真實(shí)世界的變化規(guī)律。仿真是一種新的科學(xué)研究手段和教學(xué)手段,為研究生和高校教師提供教學(xué)和研究的平臺(tái),也正在進(jìn)入中小學(xué)的日常教學(xué)中。
仿真教學(xué)不僅是一種新的教學(xué)方法,也是一種將理論與實(shí)踐相結(jié)合的新教學(xué)手段,更是未來智能化教育的基礎(chǔ)。仿真教學(xué)所涉及的領(lǐng)域已擴(kuò)展到物理、生命、宇宙、社會(huì)等各種學(xué)科。 初中物理虛擬現(xiàn)實(shí)交互系統(tǒng)