初中物理教学软件让新课标落到实处

     金角鱼在上海的教学应用实践《用数值仿真和人工智能，改变初中物理教学模式》，入选《中国智能教育创新实践报告》。

     “2022中国教育数字化转型下的智能教育”论坛，于2022年1月13日在上海举行。

     本论坛重点关注中国近年来在各个学生年龄段以及各场景下教育数字化转型的成果，讨论智能教育技术对传统教育所带来的改变，旨在推进人工智能等信息技术与教育的深度融合和推广应用。

     本次论坛邀请了来自教育界的学者与企业界的嘉宾，围绕人工智能和其他先进技术促进教育数字化转型等问题进行分享和交流。UNESCO教育信息技术研究所（UNESCOIITE)所长展涛做了主旨报告。

     《中国智能教育创新实践报告》作为本次会议的重要成果在此次论坛上发布。

     在入选《中国智能教育创新实践报告》21个杰出案例中，除了15个学校案例之外，只有6个企业案例。这六个企业案例来自于华为、腾讯、金角鱼等。 金角鱼会持续探索将虚拟仿真实验引入课堂教学中，以学生为主体的教学模式。初中物理教学软件让新课标落到实处

     《金角鱼初中物理》创设的情境，强调探究和交互。

     每个情境以探究为主线。结合教学痛点，设立探究项目（如：比热容、光反射中法线概念的引入、平面镜成像原理、凸透镜成像原理、匀速直线运动、二力平衡、摩擦力、直线上的二力合成、压力压强等）。结合教学关键点，设置情境，每一情境都有一个鲜明的探究目标。

     每个情境均以交互为特征。交互类型包括：

     （1）人机交互：

            *AI跟踪设计和操作全过程

            *智能反馈得分和错误信息

            *“多乐”卡通人物，现场提供帮助

     （2）师生交互：

            *老师可查看学生的设计、数据、图线等

            *提供有双向即时沟通工具

     （3）交互内容可以有：

            *实验设计交互

            *数据处理交互

            *任务交互

     （4）交互机制有：

            *同步交互，打造新型课堂

            *异步交互，打造翻转课堂 中学物理教学软件覆盖学生必做实验《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。

     金角鱼的推广应用，在打造高效课堂、激发学生主动学习、引发深度学习，促进教师成长，实现初中物理课程的校本化和探究化方面，正在改变着初中物理的教学模式、形成面向学科素养基于仿真技术的初中物理教学法。

     大量依托金角鱼初中物理软件的常态化的教研活动在上海和长三角进行。几年来，据不完全统计，使用《金角鱼初中物理》上的公开课有一百节以上。上海市奉贤区教育学院以物理教学和金角鱼软件融合为主题的教研活动达到两个学期十几场。使用金角鱼进行教学的教师有二千名以上。

     金角鱼公众号，开设了“教学法研究专栏“，大量教研活动的报道，以及教学法研究文章，详见金角鱼做中学微信公众号。

     《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。 金角鱼面向过程和方法，重视教学创新，基于关键素养，看重科学探究和科学思维。

     《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。 金角鱼的虚拟仿真教育技术在初中物理教学上的创新应用。金角鱼物理仿真软件情境设计

突破难点，金角鱼研制出“比热容-热学”教学软件。初中物理教学软件让新课标落到实处

     《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。初中物理教学软件让新课标落到实处

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