《金角魚初中物理》的研發(fā)創(chuàng)新手段具有鮮明的先進(jìn)性和綜合性。
(1)把在航空、航天、汽車等工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域所使用的CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)手段,用于建立仿真教學(xué)中的物理模型。如,力學(xué)中的伯努利原理交互仿真探究情境(流體速度和壓強(qiáng)的關(guān)系)等,這么高維的手段非常有助于解決老師常見(jiàn)的教學(xué)難點(diǎn)和痛點(diǎn)。
(2)綜合虛擬仿真、情境化教學(xué)、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技術(shù),通過(guò)沉浸場(chǎng)景和場(chǎng)景變革,在不斷推進(jìn)的各個(gè)場(chǎng)景里通過(guò)提出越來(lái)越深入的大量的問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生動(dòng)手、思考和探究,促進(jìn)有效學(xué)習(xí)行為的發(fā)生。
(3)體現(xiàn)在仿真精度和智能分析上,即虛擬環(huán)境是基于CAE標(biāo)準(zhǔn)的,具有高精度仿真特點(diǎn)。 線上教學(xué)巧用虛擬仿真實(shí)驗(yàn),探索物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。初中物理輔導(dǎo)系統(tǒng)
《金角魚初中物理》的設(shè)計(jì)創(chuàng)新具有鮮明的教學(xué)前瞻性。
(1)在理念運(yùn)用上,整合了“做中學(xué)”和“STEM”理念,因而呈現(xiàn)出很強(qiáng)的探究式學(xué)習(xí)的特點(diǎn),軟件具備很強(qiáng)的交互性和操作性。
產(chǎn)品具備科學(xué)游戲的特點(diǎn),通過(guò)三維建模的形式創(chuàng)造立體的空間,交互的游戲體驗(yàn),讓孩子們可以交流互通,極大豐富了內(nèi)容玩點(diǎn),充分吸引孩子。通過(guò)交互性和操作性的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)深度參與,一改被動(dòng)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(shè)法把故事性融入。寓知識(shí)于故事之中,藏探究于游戲之內(nèi)。以軟件的形式通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的虛擬仿真技術(shù)結(jié)合卡通人物的引導(dǎo)把枯澀難懂的理論、技術(shù),以一種生動(dòng)、形象、活潑的方式表現(xiàn)出來(lái),讓公眾能夠輕松愉快的明白和接受這些理論知識(shí)。 初中物理仿真平臺(tái)安裝《金角魚初中物理》入選UNESCO“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新案例”。
運(yùn)用《金角魚初中物理》幫助學(xué)生熟悉各種實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室無(wú)法復(fù)現(xiàn),往往是“講不清、看不見(jiàn)、進(jìn)不去、動(dòng)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(lái),讓學(xué)生去尋找現(xiàn)象發(fā)生的原因,這對(duì)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(duì)“測(cè)定小燈泡電功率中的一些故障和常見(jiàn)問(wèn)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(lái)。該專題覆蓋了常見(jiàn)了15種故障。
這種逆向操作,思維量很大。“紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行”,經(jīng)過(guò)這樣的“試錯(cuò)”,手腦并用,學(xué)生不光對(duì)本實(shí)驗(yàn),對(duì)所有電路的認(rèn)識(shí)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(shí)驗(yàn)器材進(jìn)入課堂,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。這時(shí)有些老師利用軟件現(xiàn)象動(dòng)態(tài)可視化,通過(guò)金角魚事先搭建電路,模擬電路變化過(guò)程,現(xiàn)象清晰且動(dòng)態(tài)可見(jiàn)。
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(shí)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(gè)大組十個(gè)小組的學(xué)生分別對(duì)三種液體、三種固體進(jìn)行測(cè)量。利用金角魚平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、匯總,并帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。金角魚的即時(shí)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的生生、師生共享。線下實(shí)驗(yàn)與金角魚線上數(shù)據(jù)分享相融合,即時(shí)拿到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),提高了實(shí)驗(yàn)效率,同學(xué)們看到了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的力量,無(wú)意之間增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)的合作的意識(shí)。
(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(shí),學(xué)生們都發(fā)出驚嘆。圖線法的運(yùn)用,促進(jìn)了形象思維在物理探究中作用的發(fā)揮。
(3)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的即時(shí)診斷。課上有一組學(xué)生測(cè)量固體體積的時(shí)候忘記減去量筒中原有液體體積,導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。當(dāng)從圖線中發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候,同學(xué)們恍然大悟。 《金角魚初中物理》以探究為目的,以情境為內(nèi)容,以交互為特征。
《金角魚初中物理》能有效促進(jìn)達(dá)成物理教學(xué)的過(guò)程性評(píng)價(jià)。
新課程倡導(dǎo)“立足過(guò)程,促進(jìn)發(fā)展”的學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的目的在于診斷學(xué)生在發(fā)展過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)與不足,教師應(yīng)將評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)反饋給學(xué)生。但在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),受學(xué)生人數(shù)、時(shí)間等限制,教師往往采取主觀評(píng)判方式,即教師通過(guò)觀察和聆聽(tīng)學(xué)生表述或在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)再結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn),只能進(jìn)行口頭評(píng)價(jià)。而金角魚可以通過(guò)軟件自帶的實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)及時(shí)反饋給每位學(xué)生,幫助學(xué)生能發(fā)現(xiàn)并及時(shí)找出從而糾正在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題,激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和信心,從而促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展,再通過(guò)每一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)上傳中的情況,教師可以對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)分析原因,及時(shí)講解,且學(xué)生活動(dòng)真實(shí)有效。 金角魚支持下的新型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)交互方式將持續(xù)改變初中物理課堂。初中物理APP安裝
金角魚的使命是“攜手,讓天下的孩子都受到更好的科學(xué)教育”。初中物理輔導(dǎo)系統(tǒng)
《金角魚初中物理》中虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的暫停功能,能有效提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
目前,上海市的中學(xué)物理教材采用螺旋式上升的編寫模式,基本圍繞力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)及原子物理等內(nèi)容。其中內(nèi)容的要求不斷螺旋上升,我們可以利用軟件圍繞重要概念展開(kāi)的一系列由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與活動(dòng)。比如電學(xué)這一章節(jié)實(shí)驗(yàn),我們可以引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間自主體驗(yàn)學(xué)習(xí),從簡(jiǎn)單的基本的電路出發(fā),經(jīng)歷串并聯(lián)連接、電流表和電壓表的使用方法、再到用歐姆定律測(cè)電阻、測(cè)定小燈泡電功率等知識(shí)。根據(jù)虛擬實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)之初所具有的人性化功能,使得學(xué)生在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠暫停、重組。這些人性化功能很好為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了有效的途徑。通過(guò)金角魚模擬實(shí)驗(yàn)嘗試,學(xué)生不僅能夠利用軟件中的溫馨提示功能加強(qiáng)自己對(duì)錯(cuò)誤的理解與關(guān)注,更能夠讓學(xué)生從錯(cuò)誤中汲取教訓(xùn),從而糾正錯(cuò)誤。真正學(xué)會(huì)操作方法與步驟。通過(guò)完成一個(gè)個(gè)設(shè)定的任務(wù)后,達(dá)到學(xué)會(huì)知識(shí),促進(jìn)科學(xué)思維,提升能力的目的。 初中物理輔導(dǎo)系統(tǒng)