新课标下的金角鱼初中物理软件（学校版）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 线上教学巧用虚拟仿真实验，探索物理实验教学新模式。新课标下的金角鱼初中物理软件（学校版）教学应用和价值

     《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。 金角鱼初中物理(学校版)实验教学软件情境引人入胜金角鱼的《欧姆定律（探究导体中电流和电压的关系）》环节是师生强交互的实验教学案例。

     《金角鱼初中物理》中的“探究式复习”蕴含教学智慧，呈现出现代技术的威力。

     （1）“探究式复习”的特性

     *探究习题背后基础的研究对象

     *从探究中找到一般性的方法

     *在习题分析中应用探究成果

     *用设计与操作增进对问题感知和处理能力

     （2）“探究式复习”的教学价值

     *更是方向：架构学科素养和应试的桥梁

     *更深入：将刷题转化为探究式学习

     *更提能力：用深度学习替代低水平重复

     *更能提分：提分/应变能力/省时间/有趣

     （3）“探究式复习”的内容

     凸透镜成像专题、伏安法测电阻专题、伏安法测电阻故障专题、测定小灯泡电功率专题、测定小灯泡电功率故障专题、电路故障专题（短路、断路）、固体压强专题Ⅰ、固体压强专题II、固体压力专题、流固混合下的压强专题、串联电路动态变化专题复习课、详见微信公众号“金角鱼做中学”中的《专题复习方案》

     《金角鱼初中物理》的一大特点是现象数据化，通过数据来传达感性。例如软件中引入的数字传感器——压力压强传感器。

     在“压强”这节课中，固体对接触面的压强大小可以通过物体形变程度来进行定性比较。但由于实验过程中没有设置定量比较的过程，只能得出压强与压力成正相关、与受力面积成负相关，无法得到“压强大小与压力大小成正比，与受力面积成反比”的结论。所以书本上紧接着以直接“告诉”的方式给出结论：“实际上，压力的作用效果是由单位面积上受到的压力决定的。”

     上面提到的这个问题一直以来没有一个很好的解决方案，因为物体受到的压强虽然可通过物体的形变来表现，但因为无法测量的缘故导致无法定量描述，从而学生无法自主得出压强公式。但借助《金角鱼初中物理》软件，将这块内容进行了重新设计。在软件“压力压强”教学内容中，物体的下方都会有一个传感器，使得压强大小可以通过底部颗粒物的颜色深浅来判断（颜色越深压强越大），同时还可以在数据层面显示压强的具体大小。在能获得压强具体数据情况下，就可以找出压强与压力大小、受力面积大小的定量关系——与压力成正比，与受力面积成反比。 用数值仿真和人工智能，改变初中物理教学模式。

     《金角鱼初中物理》对复习课和实验考练习也有很大帮助。

     （1）复习课方面，用“探究式复习”构筑学科素养和应试之间的桥梁，带来多项教学创新。

     探究式复习，将刷题转化为探究式学习，用深度学习替代低水平重复，更能提分、更具应变能力、更省时间、更有趣。软件中包括了十一个专题复习，它们均是考前复习的难点重点。

     （2）实验考练习，将有力地减轻教师在新授课和复习课上的教学负担。实验考练习，依据标准，利用原有情境，推出了全部14个学生实验的实验考练习。每个实验考练习均具备演示模式、练习模式、考核模式。

     它将有力地促进考前练习，而且已经被多个老师融入到新授课的教学中。它减轻了老师负担，为新授课和复习课都带来巨大便利，推进了线上和线下融合的混合式教学。 用技术改变教学模式，金角鱼案例入选《中国智能教育创新实践报告》。初中物理APP引发深度学习

金角鱼希望帮助老师加深对教材、对学生理解，强化自己的教学水平，以适应信息时代带来的挑战。新课标下的金角鱼初中物理软件（学校版）教学应用和价值

     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”。 新课标下的金角鱼初中物理软件（学校版）教学应用和价值

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