中学物理探究式智能情境教学软件培养感性能力

     《金角鱼初中物理》的研发创新具有鲜明的原创性。

     它是首先提出面向“过程和方法”初中物理教学软件。通过面向“过程和方法”，促进“态度情感价值观”的培养，更有助于缩短教学时间、发掘孩子们的创造力，提升学生素质。在教学三目标（1知识和技能,，2过程和方法，3态度/情感/价值观）中，目前学校教育和考试重点在教学目标的第一阶段“知识和技能”上。

     它是首先提出基于初中物理的学科素养、着重科学探究和科学思维、打通学科素养和应试教育桥梁的软件。通过变“专题复习”为“专题探究”，激励学生勇于探究习题背后基础的物理研究对象，从探究中找到一般性的解题方法。 线上教学巧用虚拟仿真实验，探索物理实验教学新模式。中学物理探究式智能情境教学软件培养感性能力

     《金角鱼初中物理》能引发深度学习，刺激主动学习。

     学生置身于仿真环境中，可以充分调动感觉、运动和思维，极大地提高了学习效率。曾经有教育心理学家进行了比较试验，结果表明：仿真教学模式下，学生可以记忆约70%的内容，而传统的“教师讲，学生听”模式下，学生只能记忆约30%的内容。

     与传统的方式相比，仿真教学能为学生提供充分动手的机会、灵活的仿真各种真实情况、设定各种事故及极限运行状态、具备自动评价功能、安全性高、节省开支。除了这些显而易见的优点，仿真教学还有一些超出人们预期的效果：

     （1）调动学生学习主动性。仿真软件一般都是独自操作，独自完成，学生必须开动脑筋认真分析问题，从而才能准确地解决问题。

     （2）开拓想象空间。学生可以反复试验自行设计的实验方案，进行各种各样的设计，并迅速地通过仿真看到结果。

     （3）减轻教师的负担。学生们主观能动性提高了，教师重复性工作量少了。 中学物理教学软件致力于模式和教学法的研究金角鱼为教师提供基于情境的教学设计方案。

     利用《金角鱼初中物理》，做趣味实验。

     金角鱼除了包含常规实验之外，还有很多趣味实验和游戏实验，让学生利用所学知识解决问题。例如，需要学生利用光的反射知识，通过添加宝石将光线反射到目标宝石处的“反射游戏”；利用杠杆的平衡条件知识，将重物进行摆放，让杠杆在水平方向保持平衡的“杠杆游戏”。

     不仅学生可以亲自动手做，趣味实验作为老师授课时的导入素材，或者课后的个性化作业，更能在学习知识的同时提升学生的学习兴趣。

     《金角鱼初中物理》的一大特点是现象数据化，通过数据来传达感性。例如软件中引入的数字传感器——压力压强传感器。

     在“压强”这节课中，固体对接触面的压强大小可以通过物体形变程度来进行定性比较。但由于实验过程中没有设置定量比较的过程，只能得出压强与压力成正相关、与受力面积成负相关，无法得到“压强大小与压力大小成正比，与受力面积成反比”的结论。所以书本上紧接着以直接“告诉”的方式给出结论：“实际上，压力的作用效果是由单位面积上受到的压力决定的。”

     上面提到的这个问题一直以来没有一个很好的解决方案，因为物体受到的压强虽然可通过物体的形变来表现，但因为无法测量的缘故导致无法定量描述，从而学生无法自主得出压强公式。但借助《金角鱼初中物理》软件，将这块内容进行了重新设计。在软件“压力压强”教学内容中，物体的下方都会有一个传感器，使得压强大小可以通过底部颗粒物的颜色深浅来判断（颜色越深压强越大），同时还可以在数据层面显示压强的具体大小。在能获得压强具体数据情况下，就可以找出压强与压力大小、受力面积大小的定量关系——与压力成正比，与受力面积成反比。 金角鱼针对教学难点和痛点，为老师赋能，学生学起来更容易。

     金角鱼有着大量的教学创新，一直在应用中为老师们提供帮助，助力老师成为信息时代的杰出教师。例如帮助上海民办永昌学校的邱老师打造《探究物质质量与体积的关系》一课。

     本节课采用小组合作的形式，三个大组十个小组的学生分别对三种液体、三种固体进行测量。利用金角鱼平台进行数据的收集、汇总，并带领学生进行数据分析。金角鱼的即时汇总、曲线拟合等基于内容的数据采集和分析工具为课堂提供了极大的便利。

     （1）实验数据的生生、师生共享。

     线下实验与金角鱼线上数据分享相融合，即时拿到实验数据，提高了实验效率，同学们看到了团队协作的力量，无意之间增强了团队的合作的意识。

     （2）方便的曲线拟合工具。

     当大家的数据一组一组呈现在坐标系上，拟合出图像时，学生们都发出惊叹。图线法的运用，促进了形象思维在物理探究中作用的发挥。

     （3）学生实验结果的即时诊断。

     课上有一组学生测量固体体积的时候忘记减去量筒中原有液体体积，导致采集数据错误。当从图线中发现这个问题的时候，同学们恍然大悟。 金角鱼云平台强调技术和教学深度融合，倡导探究式教学。中学物理教学软件致力于模式和教学法的研究

金角鱼生动的探究情境，成就教育信息化重点推荐产品。中学物理探究式智能情境教学软件培养感性能力

     《金角鱼初中物理》中的情境是怎么做出来的？

     金角鱼，不是对研究或学习对象现象级的仿真，而是对物理对象内在机理的仿真。它基于人类对整个物理对象形成的科学的研究成果，这个成果往往是严谨的数学方程。然后用数值仿真技术，形成可视化的可交互情境。

     有很多老师和同学对此非常感兴趣，认为这种方式开启了一种新的探究途径。如点燃蜡烛后，热在空气中扩散的情形。当对流存在时，热扩散会由于流体的流动而发生复杂的形变，其运动规律满足NS（Navier-Stokes）方程。我们的数值仿真算法就基于NS方程，因此会带了较为复杂的计算，对计算机性能有一定要求。由于流体存在湍流现象，仿真计算还需要加入湍流方程，即流体在越过障碍时，快速流动的液体速度会产生散乱的随机流动现象。 中学物理探究式智能情境教学软件培养感性能力

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