金角魚常年舉辦初中物理教學(xué)法實踐研究工作坊。本工作坊聚焦于仿真技術(shù)、信息技術(shù)和初中物理課堂教學(xué)的深度融合,進(jìn)行學(xué)科素養(yǎng)下融合仿真技術(shù)的初中物理教學(xué)法實踐研究,提高參與者的雙核素養(yǎng)和物理教學(xué)教研水平。鑒于青年教師成長的迫切性和對信息技術(shù)的敏感性,本工作坊尤其歡迎青年教師參與。
培養(yǎng)和提高教師的專業(yè)素養(yǎng)和信息技術(shù)素養(yǎng)(雙核素養(yǎng)),建設(shè)一支精良的教師隊伍,是辦好學(xué)校的關(guān)鍵所在。青年教師的成長關(guān)系到學(xué)校的現(xiàn)在和未來,是實施教學(xué)革新、實現(xiàn)國家課程校本化探究化,重塑以課堂文化為內(nèi)核的學(xué)校文化的關(guān)鍵。他們精力充沛、思想活躍、富有創(chuàng)造力,對新知識、新技術(shù)、新方法具有較強(qiáng)的接受能力,成長的迫切性強(qiáng)。
《金角魚初中物理》煥發(fā)教研活力,促進(jìn)教師成長,提升教師信息技術(shù)素養(yǎng),能
(1)提高教師貫徹物理學(xué)科素養(yǎng)教學(xué)法探究的自覺性和實踐能力;
(2)幫助教師大幅度提高物理教學(xué)的情境運(yùn)用能力;
(3)在常態(tài)化的軟件應(yīng)用中提升教師信息素養(yǎng);
(4)打造物理智慧課堂,用信息化煥發(fā)教研活力,幫助教師在公開課和論文上提升競爭力,促進(jìn)青年教師快速成長。 《金角魚初中物理》以探究為目的,以情境為內(nèi)容,以交互為特征。初中物理探究系統(tǒng)下載安裝
利用《金角魚初中物理》,做探究實驗。
金角魚不僅包含大量學(xué)生實驗以及演示實驗,還包括很多探究實驗。實驗界面效果逼真,實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確客觀,實驗設(shè)計科學(xué)合理,是在線實驗教學(xué)非常好的選擇。
以“測定小燈泡的電功率”為例,該實驗是初中物理中非常重要的實驗之一,學(xué)生從實驗器材的選擇,到實驗表格的設(shè)計,再到實驗電路的連接和數(shù)據(jù)的讀取,都需要嚴(yán)謹(jǐn)而規(guī)范的操作。該實驗軟件首先提供了讓學(xué)生自己動手連接實物的機(jī)會,而且只有所有操作全部規(guī)范,連接全部正確之后才可以正確讀數(shù),否則就會出現(xiàn)和實物器材一樣的實驗現(xiàn)象或者報警。電路連接好之后,可以利用放大鏡功能讀取數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,還可以對實驗中的故障進(jìn)行分析,便于學(xué)生進(jìn)一步理解實驗過程, 初中物理仿真實驗軟件推薦用新問題新思想新技術(shù),創(chuàng)新初中物理教研形態(tài)。
《金角魚初中物理》突破多個“講不清/看不見/進(jìn)不去/動不得/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,熱對流中分子運(yùn)動的仿真、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“動不得”的理想實驗。例如,探究光滑水平面上力和運(yùn)動的關(guān)系等。
(4)造出“難再現(xiàn)”的實驗故障。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”的實驗過程。例如,聲音的傳播過程、振動與聲音等。
(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》中的情境是怎么做出來的?金角魚,不是對研究或?qū)W習(xí)對象現(xiàn)象級的仿真,而是對物理對象內(nèi)在機(jī)理的仿真。它基于人類對整個物理對象形成的科學(xué)的研究成果,這個成果往往是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)方程。然后用數(shù)值仿真技術(shù),形成可視化的可交互情境。
有很多老師和同學(xué)對此非常感興趣,認(rèn)為這種方式開啟了一種新的探究途徑。如點(diǎn)燃蠟燭后,熱在空氣中擴(kuò)散的情形。當(dāng)對流存在時,熱擴(kuò)散會由于流體的流動而發(fā)生復(fù)雜的形變,其運(yùn)動規(guī)律滿足NS(Navier-Stokes)方程。我們的數(shù)值仿真算法就基于NS方程,因此會帶了較為復(fù)雜的計算,對計算機(jī)性能有一定要求。由于流體存在湍流現(xiàn)象,仿真計算還需要加入湍流方程,即流體在越過障礙時,快速流動的液體速度會產(chǎn)生散亂的隨機(jī)流動現(xiàn)象。 金角魚主張找到大量習(xí)題背后共通的物理現(xiàn)象,然后對其進(jìn)行深度探究。
很多老師反映在用了《金角魚初中物理》后,日常教學(xué)發(fā)生了這些變化:
課堂變得更活躍了。學(xué)生們興趣盎然、參與度大幅提高,他們喜歡自己動手操作,動手引發(fā)了動腦。教師講解變少提問變多,學(xué)生思維被激發(fā)起來了。師生交互層次和強(qiáng)度提升,課堂的內(nèi)容得到了延展和深化。
動手探究應(yīng)用到了復(fù)習(xí)課,繼續(xù)貫徹學(xué)科素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)。有了基于應(yīng)用和深度學(xué)習(xí)的情境,難上的復(fù)習(xí)課變得生動和簡單,教學(xué)轉(zhuǎn)化率迅速提升。該項目持續(xù)開展的教研活動惠及了上海奉賢全區(qū)百余位物理老師,幫助奉賢區(qū)初中物理2020年中考杰出率提升5.6%。
技術(shù)為教研注入了活力。三十余節(jié)各級公開課,起到了教學(xué)創(chuàng)新示范帶動的作用,加速IT和物理教學(xué)的深度融合,促進(jìn)了教師成長,上海浙江江蘇等地數(shù)十位教師,在各級教學(xué)評比、論文評選中獲得優(yōu)異成績。 《金角魚初中物理》適合學(xué)生自學(xué)。因為內(nèi)含很多科學(xué)教育內(nèi)容,也適合初中以外人員使用。初中物理軟件下載
金角魚提供大量生動的互動情境,學(xué)生能在做中學(xué),老師能在互動中教。初中物理探究系統(tǒng)下載安裝
《金角魚初中物理》在教學(xué)應(yīng)用上更自由。這一點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個方面:
(1)在電學(xué)所有模塊,都支持電路的任意設(shè)計、存儲/調(diào)取和操作。
(2)電學(xué)之外也具備大量的實驗設(shè)計場景,支持使用者自由設(shè)計實驗,有些實驗設(shè)計還可以存儲和調(diào)取。如平面鏡成像、凸透鏡成像、杠桿、滑輪、參照物-運(yùn)動-速度等。
(3)引入壓力/壓強(qiáng)數(shù)字傳感器,支持對各種固體切割物和液體的傳感。
(4)強(qiáng)大的情境分析工具,可適用于習(xí)題的分析和深層探究。如參數(shù)可調(diào)的流固混合情境模擬器、電路九宮格分析器、電路短斷路故障模擬和分析器、伏安法測電阻和小燈泡電功率故障復(fù)現(xiàn)工具等。
《金角魚初中物理》在系統(tǒng)反饋更智能。這一點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個方面:
實驗操作考練習(xí)能自動評分并給出錯誤提示、實驗設(shè)計能自動評判設(shè)計的正誤、制作類(項目化設(shè)計)能據(jù)實呈現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)效應(yīng)等。 初中物理探究系統(tǒng)下載安裝