新课标下的初中物理探究式智能情境教学软件情境引人入胜

     运用《金角鱼初中物理》帮助学生熟悉各种实验现象提升科学思维，培养学科素养。

     有的老师指出以往教学中普遍存在一些故障现象，实验室无法复现，往往是“讲不清、看不见、进不去、动不得、难再现”，现在利用软件能很方便得把一些现象做出来，让学生去寻找现象发生的原因，这对提升学生在物理现象方面的思维品质、帮助学生建立故障现象与故障原因之间的联系有非常大的帮助。

     例如金角鱼专门对“测定小灯泡电功率中的一些故障和常见问题”做了故障专题。学生能在正确的电路基础上把指定的故障现象“造”出来。该专题覆盖了常见了15种故障。

     这种逆向操作，思维量很大。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，经过这样的“试错”，手脑并用，学生不光对本实验，对所有电路的认识都能上升到新的更高的水平。 金角鱼的使命是“携手，让天下的孩子都受到更好的科学教育”。新课标下的初中物理探究式智能情境教学软件情境引人入胜

     《金角鱼初中物理》中的情境是怎么做出来的？

     金角鱼，不是对研究或学习对象现象级的仿真，而是对物理对象内在机理的仿真。它基于人类对整个物理对象形成的科学的研究成果，这个成果往往是严谨的数学方程。然后用数值仿真技术，形成可视化的可交互情境。

     有很多老师和同学对此非常感兴趣，认为这种方式开启了一种新的探究途径。如点燃蜡烛后，热在空气中扩散的情形。当对流存在时，热扩散会由于流体的流动而发生复杂的形变，其运动规律满足NS（Navier-Stokes）方程。我们的数值仿真算法就基于NS方程，因此会带了较为复杂的计算，对计算机性能有一定要求。由于流体存在湍流现象，仿真计算还需要加入湍流方程，即流体在越过障碍时，快速流动的液体速度会产生散乱的随机流动现象。 金角鱼物理APP深受广大师生欢迎金角鱼云平台强调技术和教学深度融合，倡导探究式教学。

     《金角鱼初中物理》在教学难点突破上舍得下苦功夫、深功夫。

     比如，为了突破“比热容”这个公认的教学难点，金角鱼专门推出了“比热容-热学”板块，在金角鱼公众号上开设了“热学十八回”讲座。

     这个模块涵盖温度、P-V-T关系、热传递、比热容、分子运动等18个方面的探究目标和互动探究情境。从零号定律出发，深入到分子领域，探究温度的本质；把功和热联系起来，初步探究比热容；从分子运动层面，对影响比热容的因素进行更深入的探究等。

     为了攻克“比热容”这个普遍的教学难点，金角鱼研发团队不但研读了多本中国的大学教材，还研读了多本欧美极富盛名的大学教材。

     这些欧美的相关教材，动不动厚达2000页以上。在其中，金角鱼看到了国内教学上的差距，得到了很多启发。

     《金角鱼初中物理》的设计创新具有鲜明的教学前瞻性。

     （1）在理念运用上，整合了“做中学”和“STEM”理念，因而呈现出很强的探究式学习的特点，软件具备很强的交互性和操作性。

     产品具备科学游戏的特点，通过三维建模的形式创造立体的空间，交互的游戏体验，让孩子们可以交流互通，极大丰富了内容玩点，充分吸引孩子。通过交互性和操作性的设计，实现深度参与，一改被动灌输的传统模式。

     （2）在表现手法上，呈现出“趣味性”、“艺术性”和“故事性”。

     产品还将设法把故事性融入。寓知识于故事之中，藏探究于游戏之内。以软件的形式通过运用先进的虚拟仿真技术结合卡通人物的引导把枯涩难懂的理论、技术，以一种生动、形象、活泼的方式表现出来，让公众能够轻松愉快的明白和接受这些理论知识。 “金角鱼”，是仿真技术和科学教育产品研发基地。

     利用《金角鱼初中物理》，探索线上线下融合的初中物理学习模式。有效融合线上实验与线下实验是未来物理教学的趋势。线上实验和线下实验的侧重点是不同的，通过利用金角鱼合理融合线上实验与线下实验，建构出匹配化情景、小组合作化的教学模式及个性化的内容拓展，可以拓展科学探究的时间和空间，学生个体在探究过程中所拥有的自由度对其创造力具有积极影响。教师在建构过程中提高了单元教学设计的能力，学生在建构知识和拓展提升过程中实现具身认知的发展。用数值仿真和人工智能，改变初中物理教学模式。中学物理学习软件提高课堂效率

物理课堂与金角鱼教学软件的有机融合。新课标下的初中物理探究式智能情境教学软件情境引人入胜

     《金角鱼初中物理》的研发创新手段具有鲜明的先进性和综合性。

     （1）把在航空、航天、汽车等工程设计领域所使用的CAE（计算机辅助工程）手段，用于建立仿真教学中的物理模型。如，力学中的伯努利原理交互仿真探究情境（流体速度和压强的关系）等，这么高维的手段非常有助于解决老师常见的教学难点和痛点。

     （2）综合虚拟仿真、情境化教学、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技术，通过沉浸场景和场景变革，在不断推进的各个场景里通过提出越来越深入的大量的问题，引发学生动手、思考和探究，促进有效学习行为的发生。

     （3）体现在仿真精度和智能分析上，即虚拟环境是基于CAE标准的，具有高精度仿真特点。 新课标下的初中物理探究式智能情境教学软件情境引人入胜

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