《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?qū)W習(xí)對象現(xiàn)象級的仿真,而是對物理對象內(nèi)在機(jī)理的仿真。它基于人類對整個物理對象形成的科學(xué)的研究成果,這個成果往往是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)方程。然后用數(shù)值仿真技術(shù),形成可視化的可交互情境。
有很多老師和同學(xué)對此非常感興趣,認(rèn)為這種方式開啟了一種新的探究途徑。如點(diǎn)燃蠟燭后,熱在空氣中擴(kuò)散的情形。當(dāng)對流存在時,熱擴(kuò)散會由于流體的流動而發(fā)生復(fù)雜的形變,其運(yùn)動規(guī)律滿足NS(Navier-Stokes)方程。我們的數(shù)值仿真算法就基于NS方程,因此會帶了較為復(fù)雜的計(jì)算,對計(jì)算機(jī)性能有一定要求。由于流體存在湍流現(xiàn)象,仿真計(jì)算還需要加入湍流方程,即流體在越過障礙時,快速流動的液體速度會產(chǎn)生散亂的隨機(jī)流動現(xiàn)象。 金角魚云平臺致力于打造鮮活的新型高效課堂。初中物理探究平臺推薦
金角魚的專題探究內(nèi)容在教師們的使用過程中,為中考復(fù)習(xí)提供了強(qiáng)力的支持。以壓強(qiáng)專題復(fù)習(xí)課為例。
金角魚為此提供了:
(1)投放活動情景化??梢詣討B(tài)調(diào)整液體、固體的參數(shù),借助壓力壓強(qiáng)傳感器,清晰得讓學(xué)生觀察到投放前后,水位變化、杯內(nèi)杯外的壓強(qiáng)變化量。
(2)計(jì)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(tài)下各物理量變化的思想,分析每一步相關(guān)物理量的表達(dá)式,總結(jié)出變化表格。
(3)解題分析操作化。金角魚可將文本式的靜態(tài)情境轉(zhuǎn)變?yōu)榭刹僮髑榫?,帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用結(jié)論解決實(shí)際問題,這就使學(xué)習(xí)構(gòu)成了一個閉環(huán)。 初中物理演示系統(tǒng)推薦金角魚開展《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(shí)踐研究》工作坊。
《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),通過沉浸場景和場景變革,在不斷推進(jìn)的各個場景里通過提出越來越深入的大量的問題,引發(fā)學(xué)生動手、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)。
《金角魚初中物理》將有效促進(jìn)新授課教學(xué)中實(shí)驗(yàn)和教學(xué)的融合。
金角魚實(shí)驗(yàn)操作考包含的14個實(shí)驗(yàn),以九年級第二學(xué)期的新授課小燈泡電功率為例,老師可在課上利用軟件的“演示/練習(xí)/考核模式”,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。金角魚提供詳細(xì)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作流程,以及操作評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),可以給老師們做了一個加強(qiáng),對老師們的教學(xué)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作考試練習(xí)幫助很大。
同時還可以在課外運(yùn)用金角魚軟件輔導(dǎo)學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)。有些金角魚的用戶分享了自己的“兩步走”戰(zhàn)略。先通過軟件幫助學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn):課上用軟件教學(xué)之后,讓學(xué)生分批次在教室白板、老師的電腦上動手體驗(yàn)。再走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室用實(shí)物操作。這樣實(shí)現(xiàn)了學(xué)生空間、時間上的自由分配,在課外運(yùn)用軟件來熟悉實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生也非常喜歡。 物理課堂與金角魚教學(xué)軟件的有機(jī)融合。
《金角魚初中物理》中的“探究式復(fù)習(xí)”蘊(yùn)含教學(xué)智慧,呈現(xiàn)出現(xiàn)代技術(shù)的威力。
(1)“探究式復(fù)習(xí)”的特性
*探究習(xí)題背后基礎(chǔ)的研究對象
*從探究中找到一般性的方法
*在習(xí)題分析中應(yīng)用探究成果
*用設(shè)計(jì)與操作增進(jìn)對問題感知和處理能力
(2)“探究式復(fù)習(xí)”的教學(xué)價(jià)值
*更是方向:架構(gòu)學(xué)科素養(yǎng)和應(yīng)試的橋梁
*更深入:將刷題轉(zhuǎn)化為探究式學(xué)習(xí)
*更提能力:用深度學(xué)習(xí)替代低水平重復(fù)
*更能提分:提分/應(yīng)變能力/省時間/有趣
(3)“探究式復(fù)習(xí)”的內(nèi)容
凸透鏡成像專題、伏安法測電阻專題、伏安法測電阻故障專題、測定小燈泡電功率專題、測定小燈泡電功率故障專題、電路故障專題(短路、斷路)、固體壓強(qiáng)專題Ⅰ、固體壓強(qiáng)專題II、固體壓力專題、流固混合下的壓強(qiáng)專題、串聯(lián)電路動態(tài)變化專題復(fù)習(xí)課、詳見微信公眾號“金角魚做中學(xué)”中的《專題復(fù)習(xí)方案》 初中物理課堂教學(xué)與《金角魚初中物理》教學(xué)軟件有效整合的教學(xué)研究。初中物理仿真實(shí)驗(yàn)APP下載排名
《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。初中物理探究平臺推薦
《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。通過交互性和操作性的設(shè)計(jì),實(shí)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(shè)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(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、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。 初中物理探究平臺推薦