《金角魚初中物理》是探究式三維智能情境教學SaaS系統。它建立了200多個交互式仿真探究情境,支撐充滿感性感知和理性提升的學習過程和師生交互過程,還蘊含PBL教學思想和STEM手段。它解決了諸多教學難點,形成了生動完整的數字化線上物理教學平臺,支持教師使用、師生共用、學生初學、提升和和考前綜合能力提高。 突出學科素養培養目標,聚焦科學思維和科學探究,把傳統教學推進到數字化教學模式,改變了教和學的方式。它強調技術和教學深度融合,倡導探究式教學,打造出了一個個鮮活的新型高效課堂。 金角魚,在與課堂的融合中彰顯價值。中學物理探究式智能情境教學軟件提高教學轉化率 ...
金角魚在上海的教學應用實踐《用數值仿真和人工智能,改變初中物理教學模式》,入選《中國智能教育創新實踐報告》。 “2022中國教育數字化轉型下的智能教育”論壇,于2022年1月13日在上海舉行。 本論壇重點關注中國近年來在各個學生年齡段以及各場景下教育數字化轉型的成果,討論智能教育技術對傳統教育所帶來的改變,旨在推進人工智能等信息技術與教育的深度融合和推廣應用。 本次論壇邀請了來自教育界的學者與企業界的嘉賓,圍繞人工智能和其他先進技術促進教育數字化轉型等問題進行分享和交流。UNESCO教育信息技術研究所(UNESCOIITE)所長展濤...
教育部教育信息化技術標準委員會主任祝智庭教授為金角魚題詞。在經過對金角魚公司和《金角魚初中物理》的前期研究后,祝智庭教授對《金角魚初中物理》產品進行了更為深入地實際考察。考察過后,祝智庭教授說,金角魚能夠肯坐冷板凳,“以IT和物理教學深度融合”為產品使命實屬難能可貴,很有教育情懷。而做教育,沒有教育情懷是做不好的。 金角魚堅持自己的價值主張,堅持把探究作為“情境創設”的主線,以生動深刻的情境和多種形式的交互致力于打造新型課堂。在祝教授看來,這是開辟了新路。他希望金角魚,在這條光明大道上繼續深入地走下去,越做越好。 祝教授,滿懷對教育的期待,欣然為金...
利用《金角魚初中物理》,做科學嚴謹的物理實驗。 物理是一門以實驗為基礎的學科,物理規律的建立,無一不是以實驗為基礎,并受到實驗的檢驗。科學嚴謹的物理實驗,從實驗器材的選擇,到實驗步驟的確立,再到實驗數據的獲得和處理,都體現著物理學科的素養。 為了確保實驗的定量和有效,必須有規范化的實驗器材來輔助教學,然而在某些特殊驗中,由于實驗器材的限制,規范實驗自然無從談起。此時金角魚便體現出它的優勢,可以讓學生直觀地看到實驗現象,獲得實驗數據從而得到實驗結論。還可以讓學生利用模擬實驗驗,提升學習的興趣。 金角魚云平臺有助于重塑以課堂文化為主的學校文化。金角魚初...
《金角魚初中物理》的設計創新具有鮮明的教學前瞻性。 (1)在理念運用上,整合了“做中學”和“STEM”理念,因而呈現出很強的探究式學習的特點,軟件具備很強的交互性和操作性。 產品具備科學游戲的特點,通過三維建模的形式創造立體的空間,交互的游戲體驗,讓孩子們可以交流互通,極大豐富了內容玩點,充分吸引孩子。通過交互性和操作性的設計,實現深度參與,一改被動灌輸的傳統模式。 (2)在表現手法上,呈現出“趣味性”、“藝術性”和“故事性”。 產品還將設法把故事性融入。寓知識于故事之中,藏探究于游戲之內。以軟件的形式通過運用先進的...
《金角魚初中物理》使物理實驗課的數據采集及處理變的更有效。 物理的實驗離不開數據的采集及處理,但在一些較為復雜的物理實驗中,傳統實驗難以在短時間內進行的復雜數據的采集及處理。且傳統物理實驗每進行一次實驗需要多個實驗器材的組合使用,部分實驗準備和操作時間過長,導致無法在有限課堂時間內完成對應內容的學習的情況時有發生。在數據處理等方面,學生需要進行大量的人工計算和分析,再根據實驗數據或作出的圖像、進行分析歸納得出結論。但事實上,一節課能留給學生探究的次數和思考的時間并不多。學生在課堂上的一些想法也很難在課上全部進行,想在課余時間將課上自己的想法付諸實踐也會受此器材的局...
利用《金角魚初中物理》,做理想實驗。 初中物理有很多理想實驗是無法在課堂上、實驗室內完成的,如“探究光滑水平面上的二力平衡”。此時利用金角魚則能解決這個問題。 學生在軟件中不僅得出了勻速直線運動狀態時的二力平衡條件,對于加速直線運動和減速直線運動時的兩力關系也能有所了解,更有的學生還能得出“當運動物體水平方向不受力時會保持勻速直線運動”的結論,為之后牛頓慣性定律的學習奠定了基礎。在實驗過程中,有的學生提出疑問“為什么物體開始運動后,無論施加的兩個力怎么改變,都無法使物體靜止”;有的同學發現,合力會影響物體運動狀態。通過線上實驗創設的情境,有效地增加...
《金角魚初中物理》倡導學生:要發揮感性、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,是能激發孩子科學興趣的。我們不可切斷或漠視這個孩子與世界發生聯系的途徑。 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。 ...
利用《金角魚初中物理》,做科學嚴謹的物理實驗。 物理是一門以實驗為基礎的學科,物理規律的建立,無一不是以實驗為基礎,并受到實驗的檢驗。科學嚴謹的物理實驗,從實驗器材的選擇,到實驗步驟的確立,再到實驗數據的獲得和處理,都體現著物理學科的素養。 為了確保實驗的定量和有效,必須有規范化的實驗器材來輔助教學,然而在某些特殊驗中,由于實驗器材的限制,規范實驗自然無從談起。此時金角魚便體現出它的優勢,可以讓學生直觀地看到實驗現象,獲得實驗數據從而得到實驗結論。還可以讓學生利用模擬實驗驗,提升學習的興趣。 金角魚提供大量生動的互動情境,學生能在做中學,老師能在互...
金角魚的專題探究內容在教師們的使用過程中,為中考復習提供了強力的支持。以壓強專題復習課為例。 金角魚為此提供了: (1)投放活動情景化。可以動態調整液體、固體的參數,借助壓力壓強傳感器,清晰得讓學生觀察到投放前后,水位變化、杯內杯外的壓強變化量。 (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種投放狀態下各物理量變化的思想,分析每一步相關物理量的表達式,總結出變化表格。 (3)解題分析操作化。金角魚可將文本式的靜態情境轉變為可操作情境,帶領學生運用結論解決實際問題,這就使學習構成了一個閉環。 金角魚初...
利用《金角魚初中物理》,做趣味實驗。 金角魚除了包含常規實驗之外,還有很多趣味實驗和游戲實驗,讓學生利用所學知識解決問題。例如,需要學生利用光的反射知識,通過添加寶石將光線反射到目標寶石處的“反射游戲”;利用杠桿的平衡條件知識,將重物進行擺放,讓杠桿在水平方向保持平衡的“杠桿游戲”。 不僅學生可以親自動手做,趣味實驗作為老師授課時的導入素材,或者課后的個性化作業,更能在學習知識的同時提升學生的學習興趣。 學生可隨時隨地借助信息技術手段,從被動變主動,以自己的視角DIY設計實驗,動手實踐。金角魚初中物理(學校版)軟件情境設計 《金角魚初中...
金角魚的專題探究內容在教師們的使用過程中,為中考復習提供了強力的支持。以壓強專題復習課為例。 金角魚為此提供了: (1)投放活動情景化。可以動態調整液體、固體的參數,借助壓力壓強傳感器,清晰得讓學生觀察到投放前后,水位變化、杯內杯外的壓強變化量。 (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種投放狀態下各物理量變化的思想,分析每一步相關物理量的表達式,總結出變化表格。 (3)解題分析操作化。金角魚可將文本式的靜態情境轉變為可操作情境,帶領學生運用結論解決實際問題,這就使學習構成了一個閉環。 《金角魚...
《金角魚初中物理》對復習課和實驗考練習也有很大幫助。 (1)復習課方面,用“探究式復習”構筑學科素養和應試之間的橋梁,帶來多項教學創新。 探究式復習,將刷題轉化為探究式學習,用深度學習替代低水平重復,更能提分、更具應變能力、更省時間、更有趣。軟件中包括了十一個專題復習,它們均是考前復習的難點重點。 (2)實驗考練習,將有力地減輕教師在新授課和復習課上的教學負擔。實驗考練習,依據標準,利用原有情境,推出了全部14個學生實驗的實驗考練習。每個實驗考練習均具備演示模式、練習模式、考核模式。 它將有力地促進考前練習,而且已經...
教育部教育信息化技術標準委員會主任祝智庭教授為金角魚題詞。在經過對金角魚公司和《金角魚初中物理》的前期研究后,祝智庭教授對《金角魚初中物理》產品進行了更為深入地實際考察。考察過后,祝智庭教授說,金角魚能夠肯坐冷板凳,“以IT和物理教學深度融合”為產品使命實屬難能可貴,很有教育情懷。而做教育,沒有教育情懷是做不好的。 金角魚堅持自己的價值主張,堅持把探究作為“情境創設”的主線,以生動深刻的情境和多種形式的交互致力于打造新型課堂。在祝教授看來,這是開辟了新路。他希望金角魚,在這條光明大道上繼續深入地走下去,越做越好。 祝教授,滿懷對教育的期待,欣然為金...
《金角魚初中物理》能解決以下問題。 (1)解決了教師情境創設難的問題:用仿真技術創設互動情境,實現了日常教學中的難點突破和探究式教學。 (2)解決了學生學習積極性調動問題:用數值仿真/人工智能/互聯網等技術實現了“課堂四動(情境互動/問題拉動/數據聯動/平臺驅動)”,通過“課堂四動”引發“學生四動(動手/動腦/動心/動情)”。 (3)解決了應試教育和素質教育相背的問題,緩解了教師復習課教學轉化率低的問題:用“探究式復習”構筑學科素養和應試之間的橋梁,教學轉化率大幅提升。 (4)解決了學生實驗操作動手難問題和規范性掌握...
《金角魚初中物理》提供大量游戲化的實驗內容,能促進學生科學思維的提升。 物理實驗天生具有較強的吸引力,中學生好奇且好動,但學生之間存在個別差異,對于某一知識點的理解有時是片面的,學習水平層次不等,部分學生存在畏難的心理障礙。以測小燈泡電功率專題復習為例,習題基本可概括為三大類型:①推導電源規格②推導滑動變阻器規格(滑動變阻器阻值)③推導燈泡規格(燈泡額定電壓、額定電流、額定電功率。學生解題解題之前需要掌握各用電器之間關系,這對學生邏輯能力要求較高。 我們可以通過軟件中“九宮格翻牌”游戲的形式對學生先進行邏輯訓練。以求“總電壓”為例,要想求得總電壓,...
《金角魚初中物理》的一大特點是現象數據化,通過數據來傳達感性。例如軟件中引入的數字傳感器——壓力壓強傳感器。 在“壓強”這節課中,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,但因為無法測量...
《金角魚初中物理》的研發創新手段具有鮮明的先進性和綜合性。 (1)把在航空、航天、汽車等工程設計領域所使用的CAE(計算機輔助工程)手段,用于建立仿真教學中的物理模型。如,力學中的伯努利原理交互仿真探究情境(流體速度和壓強的關系)等,這么高維的手段非常有助于解決老師常見的教學難點和痛點。 (2)綜合虛擬仿真、情境化教學、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技術,通過沉浸場景和場景變革,在不斷推進的各個場景里通過提出越來越深入的大量的問題,引發學生動手、思考和探究,促進有效學習行為的發生。 (3)體現在仿真精...
《金角魚初中物理》是基于數值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教學系統。它所應用的技術主要是數值仿真(CAE)和人工智能(AI)。 金角魚建立了物理對象的數學模型及其相應的數值計算方案,形成高精度、高魯棒性的CAE技術。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。 金角魚構建了壓力或壓強等數字傳感器,形成直觀精密的探究環境。 它還能對電路/滑輪組/光路等用戶的實驗設計進行智能評估。 我們倡導感性--《金角魚初中物理.聲學》。金角魚初中物理(學校版)探究式智能情境教學軟件讓新課標落到實處 ...
《金角魚初中物理》提供大量游戲化的實驗內容,能促進學生科學思維的提升。 物理實驗天生具有較強的吸引力,中學生好奇且好動,但學生之間存在個別差異,對于某一知識點的理解有時是片面的,學習水平層次不等,部分學生存在畏難的心理障礙。以測小燈泡電功率專題復習為例,習題基本可概括為三大類型:①推導電源規格②推導滑動變阻器規格(滑動變阻器阻值)③推導燈泡規格(燈泡額定電壓、額定電流、額定電功率。學生解題解題之前需要掌握各用電器之間關系,這對學生邏輯能力要求較高。 我們可以通過軟件中“九宮格翻牌”游戲的形式對學生先進行邏輯訓練。以求“總電壓”為例,要想求得總電壓,...
《金角魚初中物理》是基于數值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教學系統。它所應用的技術主要是數值仿真(CAE)和人工智能(AI)。 金角魚建立了物理對象的數學模型及其相應的數值計算方案,形成高精度、高魯棒性的CAE技術。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。 金角魚構建了壓力或壓強等數字傳感器,形成直觀精密的探究環境。 它還能對電路/滑輪組/光路等用戶的實驗設計進行智能評估。 《金角魚初中物理》的教學應用與價值。金角魚物理模擬實驗軟件 《金角魚初中物理》中新穎的分析工具和教...
《金角魚初中物理》中學生實驗的演示/練習/考核功能,依據有關實驗操作考規范制定,將改變新授課模式,增強中考備考手段。 *規范的演示,支持隨時隨地學習; *分步評價,獲得練習中的即時指導,如:連接電路過程中出現錯誤,提交后準確報錯; *考練結合,掌握實驗流程和關鍵點; *涵蓋初中物理實驗操作考全部備選實驗。 學生實驗操作模塊,使得學生操作和指導更方便;新授課教學有了新手段,改變課堂模式,提高質量;中考備考更有效率。 金角魚的《歐姆定律(探究導體中電流和電壓的關系)》環節是師生強交互的實驗教學案例。初中物...
《金角魚初中物理》是基于數值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教學系統。它所應用的技術主要是數值仿真(CAE)和人工智能(AI)。 金角魚建立了物理對象的數學模型及其相應的數值計算方案,形成高精度、高魯棒性的CAE技術。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。 金角魚構建了壓力或壓強等數字傳感器,形成直觀精密的探究環境。 它還能對電路/滑輪組/光路等用戶的實驗設計進行智能評估。 金角魚提供大量生動的互動情境,學生能在做中學,老師能在互動中教。金角魚物理實驗教學軟件致力于模式和教學法的研究...
金角魚的推廣應用,在打造高效課堂、激發學生主動學習、引發深度學習,促進教師成長,實現初中物理課程的校本化和探究化方面,正在改變著初中物理的教學模式、形成面向學科素養基于仿真技術的初中物理教學法。 大量依托金角魚初中物理軟件的常態化的教研活動在上海和長三角進行。幾年來,據不完全統計,使用《金角魚初中物理》上的公開課有一百節以上。上海市奉賢區教育學院以物理教學和金角魚軟件融合為主題的教研活動達到兩個學期十幾場。使用金角魚進行教學的教師有二千名以上。 金角魚公眾號,開設了“教學法研究專欄“,大量教研活動的報道,以及教學法研究文章,詳見金角魚做中學微信公眾...
《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的數學方程。然后用數值仿真技術,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生復雜的形變,其運動規律滿足NS(Navier-Stokes)方程。我們的數值仿真算法就基于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象...
金角魚的專題探究內容在教師們的使用過程中,為中考復習提供了強力的支持。以壓強專題復習課為例。 金角魚為此提供了: (1)投放活動情景化。可以動態調整液體、固體的參數,借助壓力壓強傳感器,清晰得讓學生觀察到投放前后,水位變化、杯內杯外的壓強變化量。 (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種投放狀態下各物理量變化的思想,分析每一步相關物理量的表達式,總結出變化表格。 (3)解題分析操作化。金角魚可將文本式的靜態情境轉變為可操作情境,帶領學生運用結論解決實際問題,這就使學習構成了一個閉環。 金角魚希...
《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,促進發展”的學生學習評價。評價的目的在于診斷學生在發展過程中的優勢與不足,教師應將評價結果及時反饋給學生。但在傳統實驗,受學生人數、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及時反饋給每位學生,幫助學生能發現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,從而促進學生的發展,再通過每一個學生實驗操作及數據上傳中的情況,教師可以對出現的問題及時分...