運用《金角魚初中物理》幫助學生熟悉各種實驗現象提升科學思維,培養學科素養。
有的老師指出以往教學中普遍存在一些故障現象,實驗室無法復現,往往是“講不清、看不見、進不去、動不得、難再現”,現在利用軟件能很方便得把一些現象做出來,讓學生去尋找現象發生的原因,這對提升學生在物理現象方面的思維品質、幫助學生建立故障現象與故障原因之間的聯系有非常大的幫助。
例如金角魚專門對“測定小燈泡電功率中的一些故障和常見問題”做了故障專題。學生能在正確的電路基礎上把指定的故障現象“造”出來。該專題覆蓋了常見了15種故障。
這種逆向操作,思維量很大?!凹埳系脕斫K覺淺,絕知此事要躬行”,經過這樣的“試錯”,手腦并用,學生不光對本實驗,對所有電路的認識都能上升到新的更高的水平。再如,中考前的專題復習課,老師再攜帶實驗器材進入課堂,費時費力。這時有些老師利用軟件現象動態可視化,通過金角魚事先搭建電路,模擬電路變化過程,現象清晰且動態可見。 金角魚為教師提供基于情境的教學設計方案。初中物理學習系統下載
《金角魚初中物理》的設計創新具有鮮明的教學前瞻性。
(1)在理念運用上,整合了“做中學”和“STEM”理念,因而呈現出很強的探究式學習的特點,軟件具備很強的交互性和操作性。
產品具備科學游戲的特點,通過三維建模的形式創造立體的空間,交互的游戲體驗,讓孩子們可以交流互通,極大豐富了內容玩點,充分吸引孩子。通過交互性和操作性的設計,實現深度參與,一改被動灌輸的傳統模式。
(2)在表現手法上,呈現出“趣味性”、“藝術性”和“故事性”。
產品還將設法把故事性融入。寓知識于故事之中,藏探究于游戲之內。以軟件的形式通過運用先進的虛擬仿真技術結合卡通人物的引導把枯澀難懂的理論、技術,以一種生動、形象、活潑的方式表現出來,讓公眾能夠輕松愉快的明白和接受這些理論知識。 初中物理模擬平臺《金角魚初中物理》以探究為目的,以情境為內容,以交互為特征。
《金角魚初中物理》在教學難點突破上舍得下苦功夫、深功夫。
比如,為了突破“比熱容”這個公認的教學難點,金角魚專門推出了“比熱容-熱學”板塊,在金角魚公眾號上開設了“熱學十八回”講座。
這個模塊涵蓋溫度、P-V-T關系、熱傳遞、比熱容、分子運動等18個方面的探究目標和互動探究情境。從零號定律出發,深入到分子領域,探究溫度的本質;把功和熱聯系起來,初步探究比熱容;從分子運動層面,對影響比熱容的因素進行更深入的探究等。
為了攻克“比熱容”這個普遍的教學難點,金角魚研發團隊不但研讀了多本中國的大學教材,還研讀了多本歐美極富盛名的大學教材。
這些歐美的相關教材,動不動厚達2000頁以上。在其中,金角魚看到了國內教學上的差距,得到了很多啟發。
《金角魚初中物理》提供大量游戲化的實驗內容,能促進學生科學思維的提升。
物理實驗天生具有較強的吸引力,中學生好奇且好動,但學生之間存在個別差異,對于某一知識點的理解有時是片面的,學習水平層次不等,部分學生存在畏難的心理障礙。以測小燈泡電功率專題復習為例,習題基本可概括為三大類型:①推導電源規格②推導滑動變阻器規格(滑動變阻器阻值)③推導燈泡規格(燈泡額定電壓、額定電流、額定電功率。學生解題解題之前需要掌握各用電器之間關系,這對學生邏輯能力要求較高。
我們可以通過軟件中“九宮格翻牌”游戲的形式對學生先進行邏輯訓練。以求“總電壓”為例,要想求得總電壓,“翻牌”游戲提供了兩種途徑:一種是橫向上,通過燈泡電壓UL和滑動變阻器電壓UP的相加;另一種是縱向上,通過電路中的電流I和總電阻R總相乘。如果使用第一種方式,那么就想辦法得到UL和UP;如果使用第二種方法,那么想辦法求得I和R總.。通過游戲,學生能在趣味中體驗到解題的快樂,并在潛移默化中逐步培養了邏輯思維能力。 金角魚的虛擬仿真教育技術在初中物理教學上的創新應用。
金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學新模式和新方法。
對于初中物理教學,普遍存在情境創設乏力、學生動手操作機會較少的情況;諸多教學難點的解決呼喚新的技術手段,如二力平衡、電學故障等。為提高學生學習興趣、參與度和學習效果,在物理教學的諸多環節需要創設更多生動、直觀、能激發學生思維的互動情境。為解決上述問題,金角魚把數值仿真和人工智能技術引入到初中物理教學中。
2020年2月上海奉賢區教育學院教學研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯合發起《在線教學背景下初中物理課堂教學與金角魚初中物理軟件的有效整合教學研究》項目。該項目先在上海古華中學等十余所奉賢區學校實施,后來擴展到上海的楊浦區、閔行區、浦東新區、嘉定區,進而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學校。據不完全統計,該項目累計涉及學校500所以上、教師1500名以上。隨著實踐的深入,本項目后來演變為《融合仿真技術學科素養導向的初中物理教學法實踐研究》。
該項目目的是運用數值仿真和人工智能技術煥發初中物理教學活力,造就學生探究式學習的場景,激發學生動手、動腦、動心、動情,改變“教”和“學”的模式;探索用新的方法和工具武裝新一代教師,培養學科素養達標的高素質學生。 金角魚獲殊榮:成為江蘇教育信息化13個重點推薦產品之一。初中物理探究軟件
金角魚希望幫助老師加深對教材、對學生理解,強化自己的教學水平,以適應信息時代帶來的挑戰。初中物理學習系統下載
《金角魚初中物理》中的“探究式復習”蘊含教學智慧,呈現出現代技術的威力。
(1)“探究式復習”的特性
*探究習題背后基礎的研究對象
*從探究中找到一般性的方法
*在習題分析中應用探究成果
*用設計與操作增進對問題感知和處理能力
(2)“探究式復習”的教學價值
*更是方向:架構學科素養和應試的橋梁
*更深入:將刷題轉化為探究式學習
*更提能力:用深度學習替代低水平重復
*更能提分:提分/應變能力/省時間/有趣
(3)“探究式復習”的內容
凸透鏡成像專題、伏安法測電阻專題、伏安法測電阻故障專題、測定小燈泡電功率專題、測定小燈泡電功率故障專題、電路故障專題(短路、斷路)、固體壓強專題Ⅰ、固體壓強專題II、固體壓力專題、流固混合下的壓強專題、串聯電路動態變化專題復習課、詳見微信公眾號“金角魚做中學”中的《專題復習方案》 初中物理學習系統下載