利用《金角魚初中物理》,探索線上線下融合的初中物理學(xué)習(xí)模式。
有效融合線上實(shí)驗(yàn)與線下實(shí)驗(yàn)是未來物理教學(xué)的趨勢。線上實(shí)驗(yàn)和線下實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)是不同的,通過利用金角魚合理融合線上實(shí)驗(yàn)與線下實(shí)驗(yàn),建構(gòu)出匹配化情景、小組合作化的教學(xué)模式及個(gè)性化的內(nèi)容拓展,可以拓展科學(xué)探究的時(shí)間和空間,學(xué)生個(gè)體在探究過程中所擁有的自由度對(duì)其創(chuàng)造力具有積極影響。教師在建構(gòu)過程中提高了單元教學(xué)設(shè)計(jì)的能力,學(xué)生在建構(gòu)知識(shí)和拓展提升過程中實(shí)現(xiàn)具身認(rèn)知的發(fā)展。 金角魚榮獲"2019智慧教育杰出校園好方案”。中學(xué)物理平臺(tái)安裝
《金角魚初中物理》中靈活的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和智能反饋,能減輕教師工作量,提升課堂效率。
以電路設(shè)計(jì)為例,在電學(xué)模塊的任何地方,師生都可以自由設(shè)計(jì)、操作電路,都可以隨意存取電路文件,都能得到智能的系統(tǒng)反饋。
電路設(shè)計(jì)引擎具備如下特性:
*電參數(shù)可調(diào)/故障可設(shè)置
*可操作/存儲(chǔ)/修改/分享
*內(nèi)在機(jī)理層次的仿真
*器件數(shù)量不受限制
*可隨意自主設(shè)計(jì)電路
電路設(shè)計(jì)引擎具備如下教學(xué)價(jià)值:
*體貼:教師減少課時(shí)占用、解決動(dòng)態(tài)/故障難點(diǎn)
*智能:智能評(píng)判設(shè)計(jì)成果
*個(gè)性:自主設(shè)計(jì)更能激勵(lì)、支持項(xiàng)目化教學(xué) 初中物理輔助教學(xué)軟件推薦用技術(shù)改變教學(xué)模式,金角魚案例入選《中國智能教育創(chuàng)新實(shí)踐報(bào)告》。
《金角魚初中物理》突破多個(gè)“講不清/看不見/進(jìn)不去/動(dòng)不得/難再現(xiàn)”的教學(xué)難點(diǎn)。
(1)進(jìn)入“進(jìn)不去”的微觀領(lǐng)域。例如,熱對(duì)流中分子運(yùn)動(dòng)的仿真、把功和能聯(lián)系起來認(rèn)知比熱容、以及電壓的直觀解釋等。
(2)進(jìn)入“進(jìn)不去”的工程問題。例如,組裝活塞運(yùn)行機(jī)構(gòu)和熱機(jī)等。
(3)操作“動(dòng)不得”的理想實(shí)驗(yàn)。例如,探究光滑水平面上力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等。
(4)造出“難再現(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)故障。例如,“測定小燈泡電功率故障”專題中的十余種經(jīng)典故障、“伏安法測電阻”專題中十幾種電路故障;學(xué)生還可根據(jù)現(xiàn)象描述,在正確電路基礎(chǔ)上進(jìn)行修改,使得電路出現(xiàn)指定故障。
(5)看見“看不見”的實(shí)驗(yàn)過程。例如,聲音的傳播過程、振動(dòng)與聲音等。
(6)講清“講不清”的現(xiàn)象和原理。例如,引入數(shù)字傳感器,建立壓力壓強(qiáng)直觀感知;引入三維建模,深入剖析四沖程原理等。
《金角魚初中物理》的研發(fā)創(chuàng)新手段具有鮮明的先進(jìn)性和綜合性。
(1)把在航空、航天、汽車等工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域所使用的CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)手段,用于建立仿真教學(xué)中的物理模型。如,力學(xué)中的伯努利原理交互仿真探究情境(流體速度和壓強(qiáng)的關(guān)系)等,這么高維的手段非常有助于解決老師常見的教學(xué)難點(diǎn)和痛點(diǎn)。
(2)綜合虛擬仿真、情境化教學(xué)、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技術(shù),通過沉浸場景和場景變革,在不斷推進(jìn)的各個(gè)場景里通過提出越來越深入的大量的問題,引發(fā)學(xué)生動(dòng)手、思考和探究,促進(jìn)有效學(xué)習(xí)行為的發(fā)生。
(3)體現(xiàn)在仿真精度和智能分析上,即虛擬環(huán)境是基于CAE標(biāo)準(zhǔn)的,具有高精度仿真特點(diǎn)。 《金角魚初中物理》孕育初中物理教學(xué)新模式新方法。
金角魚在中國的教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐入選UNESCO“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新案例”。
該案例所屬的創(chuàng)新領(lǐng)域是:
◇改善教學(xué)(增加學(xué)生的動(dòng)力和參與度,促進(jìn)知識(shí)和技能的獲取,優(yōu)化評(píng)估和評(píng)價(jià)系統(tǒng),改善學(xué)習(xí)成果)
◇創(chuàng)建有利的環(huán)境(教室,實(shí)驗(yàn)室,健康、安全、趣味盎然、能夠滿足學(xué)習(xí)者個(gè)性化需求的在線學(xué)習(xí)平臺(tái))
案例發(fā)起人和實(shí)施者是:
◇發(fā)起人:上海奉賢區(qū)教育學(xué)院教學(xué)研究中心,上海金角魚軟件有限公司
◇實(shí)施者:上海金角魚軟件有限公司,上海奉賢區(qū)教育學(xué)院教學(xué)研究中心,上海古華中學(xué)等 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。初中物理演示APP
金角魚提供大量生動(dòng)的互動(dòng)情境,學(xué)生能在做中學(xué),老師能在互動(dòng)中教。中學(xué)物理平臺(tái)安裝
《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,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頁以上。在其中,金角魚看到了國內(nèi)教學(xué)上的差距,得到了很多啟發(fā)。 中學(xué)物理平臺(tái)安裝