新课标下的初中物理学习软件教学应用和价值

   《金角鱼初中物理》是基于数值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教学系统。它所应用的技术主要是数值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角鱼建立了物理对象的数学模型及其相应的数值计算方案，形成高精度、高鲁棒性的CAE技术。仿真对象有电路、分子、热机、滑动、齿轮、流体、运动、声波、音阶、光路、柔性物体等。金角鱼构建了压力或压强等数字传感器，形成直观精密的探究环境。它还能对电路/滑轮组/光路等用户的实验设计进行智能评估。《金角鱼初中物理》以探究为目的，以情境为内容，以交互为特征。新课标下的初中物理学习软件教学应用和价值

     《金角鱼初中物理》能解决以下问题。

     （1）解决了教师情境创设难的问题：用仿真技术创设互动情境，实现了日常教学中的难点突破和探究式教学。

     （2）解决了学生学习积极性调动问题：用数值仿真/人工智能/互联网等技术实现了“课堂四动（情境互动/问题拉动/数据联动/平台驱动）”，通过“课堂四动”引发“学生四动（动手/动脑/动心/动情）”。

     （3）解决了应试教育和素质教育相背的问题，缓解了教师复习课教学转化率低的问题：用“探究式复习”构筑学科素养和应试之间的桥梁，教学转化率大幅提升。

     （4）解决了学生实验操作动手难问题和规范性掌握问题：实验考练习，有力地减轻教师在新授课和复习课上的教学负担。

     （5）解决物理学科教研不活跃和手段匮乏的问题：以新技术焕发物理学科教学教研的活力，促进教师成长和教学水平的提高。 新课标下的初中物理模拟实验软件是老师的好帮手《金角鱼初中物理》适合教师提升教学效果、打造新型课堂、布置作业。

     很多老师反映在用了《金角鱼初中物理》后，日常教学发生了这些变化：

     课堂变得更活跃了。学生们兴趣盎然、参与度大幅提高，他们喜欢自己动手操作，动手引发了动脑。教师讲解变少提问变多，学生思维被激发起来了。师生交互层次和强度提升，课堂的内容得到了延展和深化。

     动手探究应用到了复习课，继续贯彻学科素养教学目标。有了基于应用和深度学习的情境，难上的复习课变得生动和简单，教学转化率迅速提升。该项目持续开展的教研活动惠及了上海奉贤全区百余位物理老师，帮助奉贤区初中物理2020年中考杰出率提升5.6%。

     技术为教研注入了活力。三十余节各级公开课，起到了教学创新示范带动的作用，加速IT和物理教学的深度融合，促进了教师成长，上海浙江江苏等地数十位教师，在各级教学评比、论文评选中获得优异成绩。

     《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 物理课堂与金角鱼教学软件的有机融合。

     教育部教育信息化技术标准委员会主任祝智庭教授为金角鱼题词。在经过对金角鱼公司和《金角鱼初中物理》的前期研究后，祝智庭教授对《金角鱼初中物理》产品进行了更为深入地实际考察。考察过后，祝智庭教授说，金角鱼能够肯坐冷板凳，“以IT和物理教学深度融合”为产品使命实属难能可贵，很有教育情怀。而做教育，没有教育情怀是做不好的。

     金角鱼坚持自己的价值主张，坚持把探究作为“情境创设”的主线，以生动深刻的情境和多种形式的交互致力于打造新型课堂。在祝教授看来，这是开辟了新路。他希望金角鱼，在这条光明大道上继续深入地走下去，越做越好。

     祝教授，满怀对教育的期待，欣然为金角鱼题词：“教育无极限，探知开新路”。 《金角鱼初中物理》的产品使命是：现代技术和初中物理教育教学的深度融合。中学物理模拟实验软件应用入选中国智能实践报告创新案例

金角鱼的价值主张：面向过程和方法，强调以学生为主体的探究，强调课程内容的结构化、动态化和课堂的活化。新课标下的初中物理学习软件教学应用和价值

     《金角鱼初中物理》中灵活的实验设计和智能反馈，能减轻教师工作量，提升课堂效率。

     以电路设计为例，在电学模块的任何地方，师生都可以自由设计、操作电路，都可以随意存取电路文件，都能得到智能的系统反馈。

     电路设计引擎具备如下特性：

     *电参数可调/故障可设置

     *可操作/存储/修改/分享

     *内在机理层次的仿真

     *器件数量不受限制

     *可随意自主设计电路

     电路设计引擎具备如下教学价值：

     *体贴：教师减少课时占用、解决动态/故障难点

     *智能：智能评判设计成果

     *个性：自主设计更能激励、支持项目化教学 新课标下的初中物理学习软件教学应用和价值

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