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。

     對(duì)于初中物理教學(xué)，普遍存在情境創(chuàng)設(shè)乏力、學(xué)生動(dòng)手操作機(jī)會(huì)較少的情況；諸多教學(xué)難點(diǎn)的解決呼喚新的技術(shù)手段，如二力平衡、電學(xué)故障等。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、參與度和學(xué)習(xí)效果，在物理教學(xué)的諸多環(huán)節(jié)需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)更多生動(dòng)、直觀、能激發(fā)學(xué)生思維的互動(dòng)情境。為解決上述問(wèn)題，金角魚把數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)引入到初中物理教學(xué)中。

     2020年2月上海奉賢區(qū)教育學(xué)院教學(xué)研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯(lián)合發(fā)起《在線教學(xué)背景下初中物理課堂教學(xué)與金角魚初中物理軟件的有效整合教學(xué)研究》項(xiàng)目。該項(xiàng)目先在上海古華中學(xué)等十余所奉賢區(qū)學(xué)校實(shí)施，后來(lái)擴(kuò)展到上海的楊浦區(qū)、閔行區(qū)、浦東新區(qū)、嘉定區(qū)，進(jìn)而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學(xué)校。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，該項(xiàng)目累計(jì)涉及學(xué)校500所以上、教師1500名以上。隨著實(shí)踐的深入，本項(xiàng)目后來(lái)演變?yōu)椤度诤戏抡婕夹g(shù)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向的初中物理教學(xué)法實(shí)踐研究》。

     該項(xiàng)目目的是運(yùn)用數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)煥發(fā)初中物理教學(xué)活力，造就學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的場(chǎng)景，激發(fā)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)心、動(dòng)情，改變“教”和“學(xué)”的模式；探索用新的方法和工具武裝新一代教師，培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)達(dá)標(biāo)的高素質(zhì)學(xué)生。 金角魚的使命是“攜手，讓天下的孩子都受到更好的科學(xué)教育”。初中物理課堂教學(xué)系統(tǒng)下載推薦

     《金角魚初中物理》希望用教育思想和教學(xué)創(chuàng)新，通過(guò)技術(shù)和產(chǎn)品為師生賦能。軟件主張面向過(guò)程和方法，強(qiáng)調(diào)要教學(xué)創(chuàng)新；主張基于學(xué)科素養(yǎng)，著重科學(xué)探究和科學(xué)思維。為此軟件基于“金角魚云平臺(tái)”，利用數(shù)學(xué)建模、數(shù)值仿真、數(shù)據(jù)庫(kù)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，融合PBL（項(xiàng)目化學(xué)習(xí)/問(wèn)題式學(xué)習(xí)）、STEM、科學(xué)游戲等手法，為老師、學(xué)生搭建了數(shù)百個(gè)“以探究為主線，以交互為特征”的三維仿真情境。幫助老師、學(xué)生通過(guò)利用這些情境，從而讓課堂更有效，讓學(xué)習(xí)更主動(dòng)。初中物理探究軟件推薦金角魚生動(dòng)的探究情境，成就教育信息化重點(diǎn)推薦產(chǎn)品。

     《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(guò)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(guò)交互性和操作性的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)深度參與，一改被動(dòng)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(shí)于故事之中，藏探究于游戲之內(nèi)。以軟件的形式通過(guò)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(dòng)、形象、活潑的方式表現(xiàn)出來(lái)，讓公眾能夠輕松愉快的明白和接受這些理論知識(shí)。

     《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(duì)象的數(shù)學(xué)模型及其相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算方案，形成高精度、高魯棒性的CAE技術(shù)。仿真對(duì)象有電路、分子、熱機(jī)、滑動(dòng)、齒輪、流體、運(yùn)動(dòng)、聲波、音階、光路、柔性物體等。金角魚構(gòu)建了壓力或壓強(qiáng)等數(shù)字傳感器，形成直觀精密的探究環(huán)境。它還能對(duì)電路/滑輪組/光路等用戶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行智能評(píng)估。金角魚三門課程入選首批“上海市素質(zhì)教育課程項(xiàng)目資源”。

     《金角魚初中物理》在教學(xué)難點(diǎn)突破上舍得下苦功夫、深功夫。

     比如，為了突破“比熱容”這個(gè)公認(rèn)的教學(xué)難點(diǎn)，金角魚專門推出了“比熱容-熱學(xué)”板塊，在金角魚公眾號(hào)上開設(shè)了“熱學(xué)十八回”講座。

     這個(gè)模塊涵蓋溫度、P-V-T關(guān)系、熱傳遞、比熱容、分子運(yùn)動(dòng)等18個(gè)方面的探究目標(biāo)和互動(dòng)探究情境。從零號(hào)定律出發(fā)，深入到分子領(lǐng)域，探究溫度的本質(zhì)；把功和熱聯(lián)系起來(lái)，初步探究比熱容；從分子運(yùn)動(dòng)層面，對(duì)影響比熱容的因素進(jìn)行更深入的探究等。

     為了攻克“比熱容”這個(gè)普遍的教學(xué)難點(diǎn)，金角魚研發(fā)團(tuán)隊(duì)不但研讀了多本中國(guó)的大學(xué)教材，還研讀了多本歐美極富盛名的大學(xué)教材。

     這些歐美的相關(guān)教材，動(dòng)不動(dòng)厚達(dá)2000頁(yè)以上。在其中，金角魚看到了國(guó)內(nèi)教學(xué)上的差距，得到了很多啟發(fā)。 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。初中物理探究軟件推薦

物理課堂與金角魚教學(xué)軟件的有機(jī)融合。初中物理課堂教學(xué)系統(tǒng)下載推薦

     很多老師反映在用了《金角魚初中物理》后，日常教學(xué)發(fā)生了這些變化：

     課堂變得更活躍了。學(xué)生們興趣盎然、參與度大幅提高，他們喜歡自己動(dòng)手操作，動(dòng)手引發(fā)了動(dòng)腦。教師講解變少提問(wèn)變多，學(xué)生思維被激發(fā)起來(lái)了。師生交互層次和強(qiáng)度提升，課堂的內(nèi)容得到了延展和深化。

     動(dòng)手探究應(yīng)用到了復(fù)習(xí)課，繼續(xù)貫徹學(xué)科素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)。有了基于應(yīng)用和深度學(xué)習(xí)的情境，難上的復(fù)習(xí)課變得生動(dòng)和簡(jiǎn)單，教學(xué)轉(zhuǎn)化率迅速提升。該項(xiàng)目持續(xù)開展的教研活動(dòng)惠及了上海奉賢全區(qū)百余位物理老師，幫助奉賢區(qū)初中物理2020年中考杰出率提升5.6%。

     技術(shù)為教研注入了活力。三十余節(jié)各級(jí)公開課，起到了教學(xué)創(chuàng)新示范帶動(dòng)的作用，加速IT和物理教學(xué)的深度融合，促進(jìn)了教師成長(zhǎng)，上海浙江江蘇等地?cái)?shù)十位教師，在各級(jí)教學(xué)評(píng)比、論文評(píng)選中獲得優(yōu)異成績(jī)。 初中物理課堂教學(xué)系統(tǒng)下載推薦