《金角魚初中物理》中虛擬仿真實驗的暫停功能,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的一系列由簡單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的實驗,讓學(xué)生進行自主實驗設(shè)計與活動。比如電學(xué)這一章節(jié)實驗,我們可以引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間自主體驗學(xué)習(xí),從簡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、再到用歐姆定律測電阻、測定小燈泡電功率等知識。根據(jù)虛擬實驗在設(shè)計之初所具有的人性化功能,使得學(xué)生在進行物理實驗時能夠暫停、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。通過金角魚模擬實驗嘗試,學(xué)生不僅能夠利用軟件中的溫馨提示功能加強自己對錯誤的理解與關(guān)注,更能夠讓學(xué)生從錯誤中汲取教訓(xùn),從而糾正錯誤。真正學(xué)會操作方法與步驟。通過完成一個個設(shè)定的任務(wù)后,達到學(xué)會知識,促進科學(xué)思維,提升能力的目的。 金角魚開展《融合仿真技術(shù)的初中物理學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)教學(xué)法實踐研究》工作坊。初中物理教學(xué)系統(tǒng)排名
利用《金角魚初中物理》,做探究實驗。
金角魚不僅包含大量學(xué)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(zhǔn)確客觀,實驗設(shè)計科學(xué)合理,是在線實驗教學(xué)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(xué)生從實驗器材的選擇,到實驗表格的設(shè)計,再到實驗電路的連接和數(shù)據(jù)的讀取,都需要嚴(yán)謹(jǐn)而規(guī)范的操作。該實驗軟件首先提供了讓學(xué)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(xué)生進一步理解實驗過程, 初中物理自學(xué)APP下載排名金角魚榮獲"2019智慧教育杰出校園好方案”。
《金角魚初中物理》能解決以下問題。
(1)解決了教師情境創(chuàng)設(shè)難的問題:用仿真技術(shù)創(chuàng)設(shè)互動情境,實現(xiàn)了日常教學(xué)中的難點突破和探究式教學(xué)。
(2)解決了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性調(diào)動問題:用數(shù)值仿真/人工智能/互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實現(xiàn)了“課堂四動(情境互動/問題拉動/數(shù)據(jù)聯(lián)動/平臺驅(qū)動)”,通過“課堂四動”引發(fā)“學(xué)生四動(動手/動腦/動心/動情)”。
(3)解決了應(yīng)試教育和素質(zhì)教育相背的問題,緩解了教師復(fù)習(xí)課教學(xué)轉(zhuǎn)化率低的問題:用“探究式復(fù)習(xí)”構(gòu)筑學(xué)科素養(yǎng)和應(yīng)試之間的橋梁,教學(xué)轉(zhuǎn)化率大幅提升。
(4)解決了學(xué)生實驗操作動手難問題和規(guī)范性掌握問題:實驗考練習(xí),有力地減輕教師在新授課和復(fù)習(xí)課上的教學(xué)負(fù)擔(dān)。
(5)解決物理學(xué)科教研不活躍和手段匱乏的問題:以新技術(shù)煥發(fā)物理學(xué)科教學(xué)教研的活力,促進教師成長和教學(xué)水平的提高。
《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。金角魚支持下的新型實驗數(shù)據(jù)交互方式將持續(xù)改變初中物理課堂。
《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 學(xué)生可隨時隨地借助信息技術(shù)手段,從被動變主動,以自己的視角DIY設(shè)計實驗,動手實踐。初中物理上課輔助APP
用數(shù)值仿真和人工智能,改變初中物理教學(xué)模式。初中物理教學(xué)系統(tǒng)排名
《金角魚初中物理》能引發(fā)深度學(xué)習(xí),刺激主動學(xué)習(xí)。
學(xué)生置身于仿真環(huán)境中,可以充分調(diào)動感覺、運動和思維,極大地提高了學(xué)習(xí)效率。曾經(jīng)有教育心理學(xué)家進行了比較試驗,結(jié)果表明:仿真教學(xué)模式下,學(xué)生可以記憶約70%的內(nèi)容,而傳統(tǒng)的“教師講,學(xué)生聽”模式下,學(xué)生只能記憶約30%的內(nèi)容。
與傳統(tǒng)的方式相比,仿真教學(xué)能為學(xué)生提供充分動手的機會、靈活的仿真各種真實情況、設(shè)定各種事故及極限運行狀態(tài)、具備自動評價功能、安全性高、節(jié)省開支。除了這些顯而易見的優(yōu)點,仿真教學(xué)還有一些超出人們預(yù)期的效果:
(1)調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。仿真軟件一般都是獨自操作,獨自完成,學(xué)生必須開動腦筋認(rèn)真分析問題,從而才能準(zhǔn)確地解決問題。
(2)開拓想象空間。學(xué)生可以反復(fù)試驗自行設(shè)計的實驗方案,進行各種各樣的設(shè)計,并迅速地通過仿真看到結(jié)果。
(3)減輕教師的負(fù)擔(dān)。學(xué)生們主觀能動性提高了,教師重復(fù)性工作量少了。 初中物理教學(xué)系統(tǒng)排名