金角魚將:
(1)堅(jiān)定持續(xù)地進(jìn)行“融合仿真技術(shù)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向的初中物理教學(xué)法”實(shí)踐研究,與更多學(xué)校和老師聯(lián)合教研,構(gòu)筑完整的PST(教學(xué)法-空間-技術(shù))框架體系。
(2)繼續(xù)深度打造基于上述研究的常態(tài)化應(yīng)用案例,幫助更多教師特別是青年教師快速成長。
(3)響應(yīng)教育信息化2.0的號(hào)召,突破試驗(yàn)范圍,參與到我國90個(gè)“信息化教學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)”建設(shè)中去,通過模式/方法的總結(jié)提升和應(yīng)用示范的輻射帶動(dòng),使技術(shù)和教育/教學(xué)的深度融合落到實(shí)處。 金角魚初中物理,為教學(xué)賦能。初中物理交互實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)下載
利用《金角魚初中物理》,探索項(xiàng)目化的初中物理學(xué)習(xí)模式。
開展設(shè)計(jì)項(xiàng)目式或主題式的探究性學(xué)習(xí)模式,利用金角魚線上平臺(tái),有更多保存和展示學(xué)生作品的空間,教師要盡可能地展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,以成就感驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。在學(xué)生嘗試優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的過程中不斷增加感覺運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的體驗(yàn),進(jìn)而調(diào)動(dòng)大腦的思考,這樣可以有效促進(jìn)具身認(rèn)知發(fā)展。利用平臺(tái)提供的豐富資源,項(xiàng)目化式的學(xué)習(xí),學(xué)生各顯其能,在習(xí)得知識(shí)的過程中,培養(yǎng)了解決問題的能力,增加了學(xué)生的自信心,促進(jìn)了學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展示。 初中物理實(shí)驗(yàn)室軟件金角魚主張找到大量習(xí)題背后共通的物理現(xiàn)象,然后對(duì)其進(jìn)行深度探究。
《金角魚初中物理》能引發(fā)深度學(xué)習(xí),刺激主動(dòng)學(xué)習(xí)。
學(xué)生置身于仿真環(huán)境中,可以充分調(diào)動(dòng)感覺、運(yùn)動(dòng)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(jìn)行了比較試驗(yàn),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(dòng)手的機(jī)會(huì)、靈活的仿真各種真實(shí)情況、設(shè)定各種事故及極限運(yùn)行狀態(tài)、具備自動(dòng)評(píng)價(jià)功能、安全性高、節(jié)省開支。除了這些顯而易見的優(yōu)點(diǎn),仿真教學(xué)還有一些超出人們預(yù)期的效果:
(1)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。仿真軟件一般都是獨(dú)自操作,獨(dú)自完成,學(xué)生必須開動(dòng)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(yàn)自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行各種各樣的設(shè)計(jì),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(dòng)性提高了,教師重復(fù)性工作量少了。
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)問題的時(shí)候,同學(xué)們恍然大悟。 金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學(xué)新模式和新方法。
《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來的?金角魚,不是對(duì)研究或?qū)W習(xí)對(duì)象現(xiàn)象級(jí)的仿真,而是對(duì)物理對(duì)象內(nèi)在機(jī)理的仿真。它基于人類對(duì)整個(gè)物理對(duì)象形成的科學(xué)的研究成果,這個(gè)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(duì)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(duì)流存在時(shí),熱擴(kuò)散會(huì)由于流體的流動(dòng)而發(fā)生復(fù)雜的形變,其運(yùn)動(dòng)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(huì)帶了較為復(fù)雜的計(jì)算,對(duì)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(shí),快速流動(dòng)的液體速度會(huì)產(chǎn)生散亂的隨機(jī)流動(dòng)現(xiàn)象。 《金角魚初中物理》入選UNESCO“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新案例”。初中物理探究平臺(tái)排名
用數(shù)值仿真和人工智能,改變初中物理教學(xué)模式。初中物理交互實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)下載
利用《金角魚初中物理》,做探究實(shí)驗(yàn)。
金角魚不僅包含大量學(xué)生實(shí)驗(yàn)以及演示實(shí)驗(yàn),還包括很多探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)界面效果逼真,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確客觀,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)合理,是在線實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常好的選擇。
以“測(cè)定小燈泡的電功率”為例,該實(shí)驗(yàn)是初中物理中非常重要的實(shí)驗(yàn)之一,學(xué)生從實(shí)驗(yàn)器材的選擇,到實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì),再到實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)軟件首先提供了讓學(xué)生自己動(dòng)手連接實(shí)物的機(jī)會(huì),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(huì)出現(xiàn)和實(shí)物器材一樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或者報(bào)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)中的故障進(jìn)行分析,便于學(xué)生進(jìn)一步理解實(shí)驗(yàn)過程, 初中物理交互實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)下載