初中物理虛擬實驗學習平臺

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

     每個情境以探究為主線。結(jié)合教學痛點，設立探究項目（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)合教學關(guān)鍵點，設置情境，每一情境都有一個鮮明的探究目標。

     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：

     *老師可查看學生的設計、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：

     *實驗設計交互

     *數(shù)據(jù)處理交互

     *任務交互

     （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 金角魚面向過程和方法，重視教學創(chuàng)新，基于關(guān)鍵素養(yǎng)，看重科學探究和科學思維。初中物理虛擬實驗學習平臺

     《金角魚初中物理》的研發(fā)創(chuàng)新具有鮮明的原創(chuàng)性。

     它是首先提出面向“過程和方法”初中物理教學軟件。通過面向“過程和方法”，促進“態(tài)度情感價值觀”的培養(yǎng)，更有助于縮短教學時間、發(fā)掘孩子們的創(chuàng)造力，提升學生素質(zhì)。在教學三目標（1知識和技能,，2過程和方法，3態(tài)度/情感/價值觀）中，目前學校教育和考試重點在教學目標的第一階段“知識和技能”上。

     它是首先提出基于初中物理的學科素養(yǎng)、著重科學探究和科學思維、打通學科素養(yǎng)和應試教育橋梁的軟件。通過變“專題復習”為“專題探究”，激勵學生勇于探究習題背后基礎的物理研究對象，從探究中找到一般性的解題方法。 學習物理的軟件初中《金角魚初中物理》的產(chǎn)品使命是：現(xiàn)代技術(shù)和初中物理教育教學的深度融合。

     利用《金角魚初中物理》，做探究實驗。

     金角魚不僅包含大量學生實驗以及演示實驗，還包括很多探究實驗。實驗界面效果逼真，實驗數(shù)據(jù)準確客觀，實驗設計科學合理，是在線實驗教學非常好的選擇。

     以“測定小燈泡的電功率”為例，該實驗是初中物理中非常重要的實驗之一，學生從實驗器材的選擇，到實驗表格的設計，再到實驗電路的連接和數(shù)據(jù)的讀取，都需要嚴謹而規(guī)范的操作。該實驗軟件首先提供了讓學生自己動手連接實物的機會，而且只有所有操作全部規(guī)范，連接全部正確之后才可以正確讀數(shù)，否則就會出現(xiàn)和實物器材一樣的實驗現(xiàn)象或者報警。電路連接好之后，可以利用放大鏡功能讀取數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行處理，還可以對實驗中的故障進行分析，便于學生進一步理解實驗過程，

     金角魚有著大量的教學創(chuàng)新，一直在應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，并帶領學生進行數(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。當大家的數(shù)據(jù)一組一組呈現(xiàn)在坐標系上，擬合出圖像時，學生們都發(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）學生實驗結(jié)果的即時診斷。課上有一組學生測量固體體積的時候忘記減去量筒中原有液體體積，導致采集數(shù)據(jù)錯誤。當從圖線中發(fā)現(xiàn)這個問題的時候，同學們恍然大悟。 突破難點，金角魚研制出“比熱容-熱學”教學軟件。

     《金角魚初中物理》的設計創(chuàng)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(xiàn)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(chǎn)品具備科學游戲的特點，通過三維建模的形式創(chuàng)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(nèi)容玩點，充分吸引孩子。通過交互性和操作性的設計，實現(xiàn)深度參與，一改被動灌輸?shù)膫鹘y(tǒng)模式。

     （2）在表現(xiàn)手法上，呈現(xiàn)出“趣味性”、“藝術(shù)性”和“故事性”。

     產(chǎn)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(nèi)。以軟件的形式通過運用先進的虛擬仿真技術(shù)結(jié)合卡通人物的引導把枯澀難懂的理論、技術(shù)，以一種生動、形象、活潑的方式表現(xiàn)出來，讓公眾能夠輕松愉快的明白和接受這些理論知識。 金角魚榮獲****認定。初中物理智能軟件

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。初中物理虛擬實驗學習平臺

     金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學新模式和新方法。

     對于初中物理教學，普遍存在情境創(chuàng)設乏力、學生動手操作機會較少的情況；諸多教學難點的解決呼喚新的技術(shù)手段，如二力平衡、電學故障等。為提高學生學習興趣、參與度和學習效果，在物理教學的諸多環(huán)節(jié)需要創(chuàng)設更多生動、直觀、能激發(fā)學生思維的互動情境。為解決上述問題，金角魚把數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)引入到初中物理教學中。

     2020年2月上海奉賢區(qū)教育學院教學研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯(lián)合發(fā)起《在線教學背景下初中物理課堂教學與金角魚初中物理軟件的有效整合教學研究》項目。該項目先在上海古華中學等十余所奉賢區(qū)學校實施，后來擴展到上海的楊浦區(qū)、閔行區(qū)、浦東新區(qū)、嘉定區(qū)，進而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學校。據(jù)不完全統(tǒng)計，該項目累計涉及學校500所以上、教師1500名以上。隨著實踐的深入，本項目后來演變?yōu)椤度诤戏抡婕夹g(shù)學科素養(yǎng)導向的初中物理教學法實踐研究》。

     該項目目的是運用數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)煥發(fā)初中物理教學活力，造就學生探究式學習的場景，激發(fā)學生動手、動腦、動心、動情，改變“教”和“學”的模式；探索用新的方法和工具武裝新一代教師，培養(yǎng)學科素養(yǎng)達標的高素質(zhì)學生。 初中物理虛擬實驗學習平臺