《金角魚初中物理》的研發(fā)創(chuàng)新手段具有鮮明的先進性和綜合性。

     （1）把在航空、航天、汽車等工程設計領域所使用的CAE（計算機輔助工程）手段，用于建立仿真教學中的物理模型。如，力學中的伯努利原理交互仿真探究情境（流體速度和壓強的關系）等，這么高維的手段非常有助于解決老師常見的教學難點和痛點。

     （2）綜合虛擬仿真、情境化教學、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技術，通過沉浸場景和場景變革，在不斷推進的各個場景里通過提出越來越深入的大量的問題，引發(fā)學生動手、思考和探究，促進有效學習行為的發(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標準的，具有高精度仿真特點。 《金角魚初中物理》的教學應用與價值。初中物理教學平臺安裝

     利用《金角魚初中物理》，做理想實驗。

     初中物理有很多理想實驗是無法在課堂上、實驗室內(nèi)完成的，如“探究光滑水平面上的二力平衡”。此時利用金角魚則能解決這個問題。

     學生在軟件中不僅得出了勻速直線運動狀態(tài)時的二力平衡條件，對于加速直線運動和減速直線運動時的兩力關系也能有所了解，更有的學生還能得出“當運動物體水平方向不受力時會保持勻速直線運動”的結(jié)論，為之后牛頓慣性定律的學習奠定了基礎。在實驗過程中，有的學生提出疑問“為什么物體開始運動后，無論施加的兩個力怎么改變，都無法使物體靜止”；有的同學發(fā)現(xiàn)，合力會影響物體運動狀態(tài)。通過線上實驗創(chuàng)設的情境，有效地增加了學生的體驗、拓展了學生的思維，對于課上知識的吸收起到促進作用。相比于平時的課上實驗，學生不再受到時間和空間的限制，這樣的探究更加充分。 初中物理探究式教學平臺下載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。

     金角魚在中國的教學應用實踐入選UNESCO“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新案例”。

     該案例所屬的創(chuàng)新領域是:

     ◇改善教學（增加學生的動力和參與度，促進知識和技能的獲取，優(yōu)化評估和評價系統(tǒng)，改善學習成果）

     ◇創(chuàng)建有利的環(huán)境(教室，實驗室，健康、安全、趣味盎然、能夠滿足學習者個性化需求的在線學習平臺)

     案例發(fā)起人和實施者是：

     ◇發(fā)起人：上海奉賢區(qū)教育學院教學研究中心，上海金角魚軟件有限公司

     ◇實施者：上海金角魚軟件有限公司，上海奉賢區(qū)教育學院教學研究中心，上海古華中學等

     《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習對象現(xiàn)象級的仿真，而是對物理對象內(nèi)在機理的仿真。它基于人類對整個物理對象形成的科學的研究成果，這個成果往往是嚴謹?shù)臄?shù)學方程。然后用數(shù)值仿真技術，形成可視化的可交互情境。

     有很多老師和同學對此非常感興趣，認為這種方式開啟了一種新的探究途徑。如點燃蠟燭后，熱在空氣中擴散的情形。當對流存在時，熱擴散會由于流體的流動而發(fā)生復雜的形變，其運動規(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，因此會帶了較為復雜的計算，對計算機性能有一定要求。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)生散亂的隨機流動現(xiàn)象。 金角魚能激發(fā)興趣，并能促進深度學習和自主學習。

     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(chuàng)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(huán)節(jié)需要創(chuàng)設更多生動、直觀、能激發(fā)學生思維的互動情境。為解決上述問題，金角魚把數(shù)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(qū)教育學院教學研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯(lián)合發(fā)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(qū)學校實施，后來擴展到上海的楊浦區(qū)、閔行區(qū)、浦東新區(qū)、嘉定區(qū)，進而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學校。據(jù)不完全統(tǒng)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?yōu)椤度诤戏抡婕夹g學科素養(yǎng)導向的初中物理教學法實踐研究》。

     該項目目的是運用數(shù)值仿真和人工智能技術煥發(fā)初中物理教學活力，造就學生探究式學習的場景，激發(fā)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(yǎng)學科素養(yǎng)達標的高素質(zhì)學生。 線上教學巧用虛擬仿真實驗，探索物理實驗教學新模式。初中物理實驗APP下載推薦

金角魚，在與課堂的融合中彰顯價值。初中物理教學平臺安裝

     《金角魚初中物理》突破多個“講不清/看不見/進不去/動不得/難再現(xiàn)”的教學難點。

     （1）進入“進不去”的微觀領域。例如，熱對流中分子運動的仿真、把功和能聯(lián)系起來認知比熱容、以及電壓的直觀解釋等。

     （2）進入“進不去”的工程問題。例如，組裝活塞運行機構(gòu)和熱機等。

     （3）操作“動不得”的理想實驗。例如，探究光滑水平面上力和運動的關系等。

     （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；學生還可根據(jù)現(xiàn)象描述，在正確電路基礎上進行修改，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，建立壓力壓強直觀感知；引入三維建模，深入剖析四沖程原理等。 初中物理教學平臺安裝