初中物理模拟实验软件培养感性能力

     金角鱼常年举办初中物理教学法实践研究工作坊。本工作坊聚焦于仿真技术、信息技术和初中物理课堂教学的深度融合，进行学科素养下融合仿真技术的初中物理教学法实践研究，提高参与者的双核素养和物理教学教研水平。鉴于青年教师成长的迫切性和对信息技术的敏感性，本工作坊尤其欢迎青年教师参与。

     培养和提高教师的专业素养和信息技术素养（双核素养）,建设一支精良的教师队伍,是办好学校的关键所在。青年教师的成长关系到学校的现在和未来，是实施教学革新、实现国家课程校本化探究化，重塑以课堂文化为内核的学校文化的关键。他们精力充沛、思想活跃、富有创造力，对新知识、新技术、新方法具有较强的接受能力，成长的迫切性强。

     《金角鱼初中物理》焕发教研活力，促进教师成长，提升教师信息技术素养，能

     （1）提高教师贯彻物理学科素养教学法探究的自觉性和实践能力；

     （2）帮助教师大幅度提高物理教学的情境运用能力；

     （3）在常态化的软件应用中提升教师信息素养；

     （4）打造物理智慧课堂，用信息化焕发教研活力，帮助教师在公开课和论文上提升竞争力，促进青年教师快速成长。 金角鱼生动的探究情境，成就教育信息化重点推荐产品。初中物理模拟实验软件培养感性能力

     金角鱼教研共同体正在积极探索初中物理教学新模式和新方法。

     对于初中物理教学，普遍存在情境创设乏力、学生动手操作机会较少的情况；诸多教学难点的解决呼唤新的技术手段，如二力平衡、电学故障等。为提高学生学习兴趣、参与度和学习效果，在物理教学的诸多环节需要创设更多生动、直观、能激发学生思维的互动情境。为解决上述问题，金角鱼把数值仿真和人工智能技术引入到初中物理教学中。

     2020年2月上海奉贤区教育学院教学研究中心和上海金角鱼软件有限公司联合发起《在线教学背景下初中物理课堂教学与金角鱼初中物理软件的有效整合教学研究》项目。该项目先在上海古华中学等十余所奉贤区学校实施，后来扩展到上海的杨浦区、闵行区、浦东新区、嘉定区，进而又延伸到江苏省和浙江省的部分学校。据不完全统计，该项目累计涉及学校500所以上、教师1500名以上。随着实践的深入，本项目后来演变为《融合仿真技术学科素养导向的初中物理教学法实践研究》。

     该项目目的是运用数值仿真和人工智能技术焕发初中物理教学活力，造就学生探究式学习的场景，激发学生动手、动脑、动心、动情，改变“教”和“学”的模式；探索用新的方法和工具武装新一代教师，培养学科素养达标的高素质学生。 金角鱼物理模拟实验软件在上海得到广泛应用金角鱼三门课程入选首批“上海市素质教育课程项目资源”。

     《金角鱼初中物理》在教学应用上更自由。这一点表现在如下几个方面：

     （1）在电学所有模块，都支持电路的任意设计、存储/调取和操作。

     （2）电学之外也具备大量的实验设计场景，支持使用者自由设计实验，有些实验设计还可以存储和调取。如平面镜成像、凸透镜成像、杠杆、滑轮、参照物-运动-速度等。

     （3）引入压力/压强数字传感器，支持对各种固体切割物和液体的传感。

     （4）强大的情境分析工具，可适用于习题的分析和深层探究。如参数可调的流固混合情境模拟器、电路九宫格分析器、电路短断路故障模拟和分析器、伏安法测电阻和小灯泡电功率故障复现工具等。

     《金角鱼初中物理》在系统反馈更智能。这一点表现在如下几个方面：

     实验操作考练习能自动评分并给出错误提示、实验设计能自动评判设计的正误、制作类(项目化设计)能据实呈现运转效应等。

     《金角鱼初中物理》突破多个“讲不清/看不见/进不去/动不得/难再现”的教学难点。

     （1）进入“进不去”的微观领域。例如，热对流中分子运动的仿真、把功和能联系起来认知比热容、以及电压的直观解释等。

     （2）进入“进不去”的工程问题。例如，组装活塞运行机构和热机等。

     （3）操作“动不得”的理想实验。例如，探究光滑水平面上力和运动的关系等。

     （4）造出“难再现”的实验故障。例如，“测定小灯泡电功率故障”专题中的十余种经典故障、“伏安法测电阻”专题中十几种电路故障；学生还可根据现象描述，在正确电路基础上进行修改，使得电路出现指定故障。

     （5）看见“看不见”的实验过程。例如，声音的传播过程、振动与声音等。

     （6）讲清“讲不清”的现象和原理。例如，引入数字传感器，建立压力压强直观感知；引入三维建模，深入剖析四冲程原理等。 《金角鱼初中物理》适合学生自学。因为内含很多科学教育内容，也适合初中以外人员使用。

     《金角鱼初中物理》提供大量三维模型互动情境，来帮助老师解决初中物理的工程问题。例如热学的热机。

     首先，可以通过一步步组装来认识活塞发动机的结构。在组装和运转各个部件中探索发动机中活塞、连杆、曲轴等部件的正确位置及连接方式，感受它们的工作方式。

     （1）组装连杆曲轴机构

     （2）组装活塞机构

     （3）组装配气机构

     （4）组装一个完整的发动机

     再通过观察各部分的运动方式来认识活塞发动机的工作原理。

     （1）观察单个汽缸的工作过程

     （2）在加速减速中认识整个发动机中各汽缸如何在工作过程上相互配合

     （3）只留下关键的运动部件，在加速减速中认识各部件如何在运动方式上相互配合 金角鱼做中学软件用教学创新解决复习课教学转化率不高的问题。中学物理模拟实验软件让课堂更有效

金角鱼，在与课堂的融合中彰显价值。初中物理模拟实验软件培养感性能力

     《金角鱼初中物理》创设的情境，强调探究和交互。

     每个情境以探究为主线。结合教学痛点，设立探究项目（如：比热容、光反射中法线概念的引入、平面镜成像原理、凸透镜成像原理、匀速直线运动、二力平衡、摩擦力、直线上的二力合成、压力压强等）。结合教学关键点，设置情境，每一情境都有一个鲜明的探究目标。

     每个情境均以交互为特征。交互类型包括：

     （1）人机交互：

            *AI跟踪设计和操作全过程

            *智能反馈得分和错误信息

            *“多乐”卡通人物，现场提供帮助

     （2）师生交互：

            *老师可查看学生的设计、数据、图线等

            *提供有双向即时沟通工具

     （3）交互内容可以有：

            *实验设计交互

            *数据处理交互

            *任务交互

     （4）交互机制有：

            *同步交互，打造新型课堂

            *异步交互，打造翻转课堂 初中物理模拟实验软件培养感性能力

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