《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(xiàn)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?shù)臄?shù)學方程。然后用數(shù)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(fā)生復雜的形變,其運動規(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(xiàn)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(xiàn)象。 金角魚支持下的新型實驗數(shù)據(jù)交互方式將持續(xù)改變初中物理課堂。學物理用什么軟件
《金角魚初中物理》的一大特點是現(xiàn)象數(shù)據(jù)化,通過數(shù)據(jù)來傳達感性。例如軟件中引入的數(shù)字傳感器——壓力壓強傳感器。
在“壓強”這節(jié)課中,固體對接觸面的壓強大小可以通過物體形變程度來進行定性比較。但由于實驗過程中沒有設置定量比較的過程,只能得出壓強與壓力成正相關、與受力面積成負相關,無法得到“壓強大小與壓力大小成正比,與受力面積成反比”的結論。所以書本上緊接著以直接“告訴”的方式給出結論:“實際上,壓力的作用效果是由單位面積上受到的壓力決定的。
”上面提到的這個問題一直以來沒有一個很好的解決方案,因為物體受到的壓強雖然可通過物體的形變來表現(xiàn),但因為無法測量的緣故導致無法定量描述,從而學生無法自主得出壓強公式。但借助《金角魚初中物理》軟件,將這塊內容進行了重新設計。在軟件“壓力壓強”教學內容中,物體的下方都會有一個傳感器,使得壓強大小可以通過底部顆粒物的顏色深淺來判斷(顏色越深壓強越大),同時還可以在數(shù)據(jù)層面顯示壓強的具體大小。在能獲得壓強具體數(shù)據(jù)情況下,就可以找出壓強與壓力大小、受力面積大小的定量關系——與壓力成正比,與受力面積成反比。 初中物理輔助教學系統(tǒng)推薦《金角魚初中物理》的教學應用與價值。
《金角魚初中物理》倡導學生:要發(fā)揮感性、提升感覺能力。
以初中物理聲學為例。聲學部分,不是考試的重點,也不是老師關注的板塊。但是,“聲”是耳朵所感受的東西,它是鮮活的、有趣的,是能激發(fā)孩子科學興趣的。我們不可切斷或漠視這個孩子與世界發(fā)生聯(lián)系的途徑。
在聲音的產生與傳播中,我們引入了貝多芬的《致愛麗絲》,原名《a小調巴加泰勒》;我們還設計了擁有三個八度的琴鍵,在彈奏中探究音樂背后的科學。
感性導致的理性,才是真的理性,否則就是教條。我們需要知識建構,但是這個知識建構一定不是沒有感性基礎的,一定是連接我們豐富感受和科學探究之間的橋梁。
教科書的生硬、應試的導向、課堂的沉悶、社會的急功近利,已經極大地壓制了孩子們的感性。釋放感性就是解放孩子、解救教育。
利用《金角魚初中物理》,探索線上線下融合的初中物理學習模式。
有效融合線上實驗與線下實驗是未來物理教學的趨勢。線上實驗和線下實驗的側重點是不同的,通過利用金角魚合理融合線上實驗與線下實驗,建構出匹配化情景、小組合作化的教學模式及個性化的內容拓展,可以拓展科學探究的時間和空間,學生個體在探究過程中所擁有的自由度對其創(chuàng)造力具有積極影響。教師在建構過程中提高了單元教學設計的能力,學生在建構知識和拓展提升過程中實現(xiàn)具身認知的發(fā)展。 金角魚獲殊榮:成為江蘇教育信息化13個重點推薦產品之一。
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(fā)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(fā)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(fā)展。 金角魚針對教學難點和痛點,為老師賦能,學生學起來更容易。初中物理教師備課平臺推薦
《金角魚初中物理》入選UNESCO“教育數(shù)字化轉型創(chuàng)新案例”。學物理用什么軟件
《金角魚初中物理》能有效促進達成物理教學的過程性評價。
新課程倡導“立足過程,促進發(fā)展”的學生學習評價。評價的目的在于診斷學生在發(fā)展過程中的優(yōu)勢與不足,教師應將評價結果及時反饋給學生。但在傳統(tǒng)實驗,受學生人數(shù)、時間等限制,教師往往采取主觀評判方式,即教師通過觀察和聆聽學生表述或在實驗過程中的表現(xiàn)再結合自身教學經驗,只能進行口頭評價。而金角魚可以通過軟件自帶的實驗的評價系統(tǒng)及時反饋給每位學生,幫助學生能發(fā)現(xiàn)并及時找出從而糾正在學習過程中存在的問題,激勵學生學習物理的興趣和信心,從而促進學生的發(fā)展,再通過每一個學生實驗操作及數(shù)據(jù)上傳中的情況,教師可以對出現(xiàn)的問題及時分析原因,及時講解,且學生活動真實有效。 學物理用什么軟件