《金角魚初中物理》是基于數(shù)值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教學(xué)系統(tǒng)。它所應(yīng)用的技術(shù)主要是數(shù)值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角魚建立了物理對象的數(shù)學(xué)模型及其相應(yīng)的數(shù)值計算方案,形成高精度、高魯棒性的CAE技術(shù)。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(gòu)建了壓力或壓強等數(shù)字傳感器,形成直觀精密的探究環(huán)境。它還能對電路/滑輪組/光路等用戶的實驗設(shè)計進行智能評估。金角魚初中物理,為師生賦能。初中物理實驗軟件下載
《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”,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“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。初中物理備課軟件金角魚開展《融合仿真技術(shù)的初中物理學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)教學(xué)法實踐研究》工作坊。
運用《金角魚初中物理》幫助學(xué)生熟悉各種實驗現(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,實驗室無法復(fù)現(xiàn),往往是“講不清、看不見、進不去、動不得、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,讓學(xué)生去尋找現(xiàn)象發(fā)生的原因,這對提升學(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“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(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。該專題覆蓋了常見了15種故障。
這種逆向操作,思維量很大?!凹埳系脕斫K覺淺,絕知此事要躬行”,經(jīng)過這樣的“試錯”,手腦并用,學(xué)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。再如,中考前的專題復(fù)習(xí)課,老師再攜帶實驗器材進入課堂,費時費力。這時有些老師利用軟件現(xiàn)象動態(tài)可視化,通過金角魚事先搭建電路,模擬電路變化過程,現(xiàn)象清晰且動態(tài)可見。
金角魚的專題探究內(nèi)容在教師們的使用過程中,為中考復(fù)習(xí)提供了強力的支持。以壓強專題復(fù)習(xí)課為例。
金角魚為此提供了:
(1)投放活動情景化??梢詣討B(tài)調(diào)整液體、固體的參數(shù),借助壓力壓強傳感器,清晰得讓學(xué)生觀察到投放前后,水位變化、杯內(nèi)杯外的壓強變化量。
(2)計算過程顯性化、概括匯總表格化。借助金角魚提供的探究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)物理量的表達式,總結(jié)出變化表格。
(3)解題分析操作化。金角魚可將文本式的靜態(tài)情境轉(zhuǎn)變?yōu)榭刹僮髑榫常瑤ьI(lǐng)學(xué)生運用結(jié)論解決實際問題,這就使學(xué)習(xí)構(gòu)成了一個閉環(huán)。 初中物理課堂教學(xué)與《金角魚初中物理》教學(xué)軟件有效整合的教學(xué)研究。
利用《金角魚初中物理》,做科學(xué)嚴謹?shù)奈锢韺嶒灐?
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理規(guī)律的建立,無一不是以實驗為基礎(chǔ),并受到實驗的檢驗??茖W(xué)嚴謹?shù)奈锢韺嶒?,從實驗器材的選擇,到實驗步驟的確立,再到實驗數(shù)據(jù)的獲得和處理,都體現(xiàn)著物理學(xué)科的素養(yǎng)。
為了確保實驗的定量和有效,必須有規(guī)范化的實驗器材來輔助教學(xué),然而在某些特殊驗中,由于實驗器材的限制,規(guī)范實驗自然無從談起。此時金角魚便體現(xiàn)出它的優(yōu)勢,可以讓學(xué)生直觀地看到實驗現(xiàn)象,獲得實驗數(shù)據(jù)從而得到實驗結(jié)論。還可以讓學(xué)生利用模擬實驗驗,提升學(xué)習(xí)的興趣。 金角魚榮獲高新技術(shù)企業(yè)認定。初中用來學(xué)習(xí)物理的軟件
用數(shù)值仿真和人工智能,改變初中物理教學(xué)模式。初中物理實驗軟件下載
仿真對物理教學(xué)具有深遠價值和現(xiàn)實意義,金角魚致力于把仿真的觀念和運用能力帶給廣大物理教師。
作為一種認識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)能夠運用數(shù)學(xué)方法構(gòu)造復(fù)雜的物理模型,提示真實世界的變化規(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,也正在進入中小學(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)域已擴展到物理、生命、宇宙、社會等各種學(xué)科。 初中物理實驗軟件下載