《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。金角魚做中學(xué)軟件用教學(xué)創(chuàng)新解決復(fù)習(xí)課教學(xué)轉(zhuǎn)化率不高的問題。金角魚初中物理實驗平臺下載

     《金角魚初中物理》創(chuàng)設(shè)的情境，強調(diào)探究和交互。

     每個情境以探究為主線。結(jié)合教學(xué)痛點，設(shè)立探究項目（如：比熱容、光反射中法線概念的引入、平面鏡成像原理、凸透鏡成像原理、勻速直線運動、二力平衡、摩擦力、直線上的二力合成、壓力壓強等）。結(jié)合教學(xué)關(guān)鍵點，設(shè)置情境，每一情境都有一個鮮明的探究目標(biāo)。

     每個情境均以交互為特征。交互類型包括：

     （1）人機交互：

     *AI跟蹤設(shè)計和操作全過程

     *智能反饋得分和錯誤信息

     *“多樂”卡通人物，現(xiàn)場提供幫助

     （2）師生交互：

     *老師可查看學(xué)生的設(shè)計、數(shù)據(jù)、圖線等

     *提供有雙向即時溝通工具

     （3）交互內(nèi)容可以有：

     *實驗設(shè)計交互

     *數(shù)據(jù)處理交互

     *任務(wù)交互

     （4）交互機制有：

     *同步交互，打造新型課堂

     *異步交互，打造翻轉(zhuǎn)課堂 中學(xué)物理學(xué)習(xí)平臺下載金角魚初中物理，為師生賦能。

     金角魚有著大量的教學(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，三個大組十個小組的學(xué)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(shù)據(jù)的收集、匯總，并帶領(lǐng)學(xué)生進行數(shù)據(jù)分析。金角魚的即時匯總、曲線擬合等基于內(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）實驗數(shù)據(jù)的生生、師生共享。線下實驗與金角魚線上數(shù)據(jù)分享相融合，即時拿到實驗數(shù)據(jù)，提高了實驗效率，同學(xué)們看到了團隊協(xié)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(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，學(xué)生們都發(fā)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(fā)揮。

     （3）學(xué)生實驗結(jié)果的即時診斷。課上有一組學(xué)生測量固體體積的時候忘記減去量筒中原有液體體積，導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)錯誤。當(dāng)從圖線中發(fā)現(xiàn)這個問題的時候，同學(xué)們恍然大悟。

     《金角魚初中物理》在新授課方面，利用眾多杰出教學(xué)實踐，和仿真技術(shù)結(jié)合，有效突破多個教學(xué)難點和關(guān)鍵點。

     軟件在二力平衡、壓強、法線的引入、電路動態(tài)和電路故障、比熱容、凸透鏡成像、測定小燈泡電功率、電和熱學(xué)的微觀解釋、聲音傳播的疏密波等很多教學(xué)難點和關(guān)鍵點都著力突破，得到了眾多老師的應(yīng)用。

     以“凸透鏡成像”為例，《金角魚初中物理》沿著這個脈絡(luò)深入：探究凸透鏡成實像的規(guī)律--凸透鏡焦距對成像的影響--物體高度對凸透鏡成像的影響--凸透鏡成像與光源大小的關(guān)系--遮光板對凸透鏡成像的影響--凸透鏡成像規(guī)律的光路分析。 “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》中的情境是怎么做出來的？金角魚，不是對研究或?qū)W習(xí)對象現(xiàn)象級的仿真，而是對物理對象內(nèi)在機理的仿真。它基于人類對整個物理對象形成的科學(xué)的研究成果，這個成果往往是嚴(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(dāng)對流存在時，熱擴散會由于流體的流動而發(fā)生復(fù)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(fù)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(chǎn)生散亂的隨機流動現(xiàn)象。 《金角魚初中物理》適合教師提升教學(xué)效果、打造新型課堂、布置作業(yè)。初中物理探究系統(tǒng)推薦

金角魚希望幫助老師加深對教材、對學(xué)生理解，強化自己的教學(xué)水平，以適應(yīng)信息時代帶來的挑戰(zhàn)。金角魚初中物理實驗平臺下載

     《金角魚初中物理》是針對教育信息化2.0而精心打造的高維智能"互聯(lián)網(wǎng)+教育"產(chǎn)品，將作為信息技術(shù)和初中物理教育深度融合的有力工具，在國家教育信息化推進過程中，致力于教學(xué)模式和教學(xué)法的實踐研究，推動初中物理教學(xué)的變革性進展。

     是上海市首批素質(zhì)教育杰出課程項目資源之一，是江蘇省教育信息化2.0十三個重點推薦產(chǎn)品之一。

     金角魚在中國的教學(xué)應(yīng)用實踐《UsenumericalsimulationandartifcicalintelligencetoChangethemodeofphysicsteachinginJuniorhighschool》，入選UNESCO“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新案例”。

     金角魚在上海的教學(xué)應(yīng)用實踐《用數(shù)值仿真和人工智能，改變初中物理教學(xué)模式》，入選《中國智能教育創(chuàng)新實踐報告》。 金角魚初中物理實驗平臺下載