邁入21世紀(jì)以來,隨著虛擬現(xiàn)實時代的來臨,信息化、數(shù)字化與日常教學(xué)深度契合。我國也越加注重信息技術(shù)輔助教學(xué)。2010年7月《國家中長期變革和發(fā)展綱要(2010-2020年)》中明確提出要建立虛擬實驗室,要緊扣教材,把書本中的演示實驗、學(xué)生實驗通過交互式動畫的形式展現(xiàn)出來,輔助實驗教學(xué)。
“科學(xué)探究”是物理學(xué)科關(guān)鍵素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一。探究式教學(xué)又是培養(yǎng)這一素養(yǎng)的途徑。實驗教學(xué)作為初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要途徑,部分傳統(tǒng)實驗教學(xué)在實際過程中存在一定較難克服的弊端。本文以初中物理專題教學(xué)為例,從虛擬仿真實驗軟件依托線上教學(xué)優(yōu)勢,從實驗數(shù)據(jù)處理、實驗評價、邏輯提升、以及基于學(xué)習(xí)進(jìn)階自主實驗設(shè)計與活動四個方面,結(jié)合專題教學(xué)的特點,巧用虛擬仿真實驗軟件,探索培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵素養(yǎng)的智慧教育專題教學(xué)新模式。 金角魚云平臺,以探究為主線,以交互為特征。武漢物理實驗考試
“動”是刺激,“眼”是感覺,“動眼”就是刺激學(xué)生的五官,它包括眼睛(視覺)、耳朵(聽覺)、手(觸覺),還有頭腦(科學(xué)思維)等。在復(fù)習(xí)課課堂中,教師要刺激學(xué)生的五官來感受周圍的事物(物理現(xiàn)象)的發(fā)生與發(fā)展。通過實驗情境的再現(xiàn),將學(xué)生頭腦中的理論再次與情境聯(lián)系起來,將知識與社會聯(lián)系起來,加深知識的理解,學(xué)習(xí)解決問題的方法,促進(jìn)學(xué)生多元能力的提升。金角魚為此提供了:
投放活動情景化。可以動態(tài)調(diào)整液體、固體的參數(shù),借助壓力壓強(qiáng)傳感器,清晰得讓學(xué)生觀察到投放前后,水位變化、杯內(nèi)杯外的壓強(qiáng)變化量。
計算過程顯性化、概括匯總表格化。老師借助金角魚提供的探究5種投放狀態(tài)下各物理量變化的思想,分析每一步相關(guān)物理量的表達(dá)式,總結(jié)出變化表格。
深圳初中實驗高分金角魚云平臺,異步交互,打造翻轉(zhuǎn)課堂。
在測小燈泡功率的the last part,抽兩組學(xué)生,利用軟件將測到的U、I數(shù)據(jù)上傳至教師端。教師利用軟件中的數(shù)據(jù)處理功能帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析:檢查數(shù)據(jù)、描點繪制UI圖像、分析小燈泡電功率的變化規(guī)律。通過和歐姆定律實驗的UI圖像進(jìn)行對比,得出小燈泡電阻變化規(guī)律。本節(jié)課通過在線實驗的模擬、傳統(tǒng)實驗的實際操作,錄入數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和對比,利用軟件將抽象的電功率轉(zhuǎn)化為直觀的描述,加深了學(xué)生對額定功率和實際功率的理解。在線實驗激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)的興趣,克服了部分學(xué)生對電學(xué)的畏懼心理。
金角魚做中學(xué)軟件的特點主要有:
幫助認(rèn)識科學(xué)探究的基本過程和方法;有助于培養(yǎng)科學(xué)探究能力;通過動手操作、用眼觀察、用腦思考,啟迪智慧。
課程特點包括:1.涵蓋初中物理實驗操作考14個備選實驗。2.每個實驗具備演示/練習(xí)/考核三種模式,適應(yīng)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)。3.減輕老師負(fù)擔(dān),由軟件內(nèi)的AI導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),方便老師將教書轉(zhuǎn)化為育人
軟件共分14課時,適用于七、八、九年級。
課程內(nèi)容包括:(1)用電流表測電流(2)用電壓表測電壓(3)用滑動變阻器改變電路中的電流(4)探究電流與電壓的關(guān)系(5)用電流表電壓表測電阻(6)測定小燈泡的電功率(7)探究平面鏡成像的特點(8)探究凸透鏡成像的規(guī)律(9)探究物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系(10)測定物質(zhì)的密度(11)用彈簧測力計測力(12)探究杠桿的平衡條件(13)探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)(14)驗證阿基米德原理等。 學(xué)生層面:金角魚云平臺引發(fā)深度學(xué)習(xí),刺激主動學(xué)習(xí)。
在金角魚的幫助下,師生、生生之間互動的效率和質(zhì)量提升了,學(xué)生對這種新型的手段顯然興趣盎然,課堂也因此在“提思”深度上得到提升。據(jù)悉,奉賢區(qū)將在未來的課堂上更加積極地引入IT手段,充分利用金角魚云平臺在內(nèi)容級數(shù)據(jù)交互上的優(yōu)勢,打造新型的示范性課堂。
由此可以看出,金角魚做中學(xué)教學(xué)軟件在實驗操作上的幫助和對課堂效率的提升,在實踐中獲得了很好的反響。除了本次示范的力學(xué)實驗,金角魚平臺將中考必考的14項實驗操作全部納入軟件中,讓學(xué)生們隨時隨地練習(xí)實驗操作。 金角魚云平臺強(qiáng)調(diào)技術(shù)和教學(xué)深度融合,倡導(dǎo)探究式教學(xué)。青浦區(qū)交互實驗?zāi)M
金角魚榮獲2019智慧教育校園好方案。武漢物理實驗考試
目前,上海市的中學(xué)物理教材采用螺旋式上升的編寫模式,基本圍繞力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)及原子物理等內(nèi)容。其中內(nèi)容的要求不斷螺旋上升,我們可以利用軟件圍繞主要概念展開的一系列由簡單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的實驗,讓學(xué)生進(jìn)行自主實驗設(shè)計與活動。如電學(xué)這一章節(jié)實驗,我們可以引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間自主體驗學(xué)習(xí),從簡單的基本的電路出發(fā),經(jīng)歷串并聯(lián)連接、電流表和電壓表的使用方法、再到用歐姆定律測電阻,到測定小燈泡電功率等知識。根據(jù)虛擬實驗在設(shè)計之初所具有的人性化功能,使得學(xué)生在進(jìn)行物理實驗時能夠暫停、重組。這些人性化功能很好為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了有效的途徑[2]。通過虛擬仿真模擬實驗嘗試,學(xué)生不僅能夠利用軟件中的溫馨提示功能加強(qiáng)自己對錯誤的理解與關(guān)注,更能夠讓學(xué)生從錯誤中汲取教訓(xùn),從而糾正錯誤。真正學(xué)會操作方法與步驟。通過完成一個個設(shè)定的任務(wù)后,達(dá)到學(xué)會知識,促進(jìn)科學(xué)思維,提升能力的目的。武漢物理實驗考試
航太信息科技(上海)有限公司是一家航太信息科技(上海)有限公司(簡稱航太科技)是專業(yè)從事航空教育、航空培訓(xùn)和航空科普領(lǐng)域信息化的高科技公司,是“嚴(yán)肅游戲”和“寓教于樂的教育Edutainment ”等虛擬仿真技術(shù)的研發(fā)機(jī)構(gòu)。 經(jīng)過多年的積累,公司在圖形圖像處理快速并行算法、基于衛(wèi)星圖像的航空氣象數(shù)值模擬算法等方面有一定的研究,在三維交互虛擬視景設(shè)計、航空器地面仿真培訓(xùn)軟件、數(shù)據(jù)通訊底層控制等方面有豐富的經(jīng)驗積累。 現(xiàn)公司誠聘一批致力為航空航天事業(yè)做貢獻(xiàn)的年輕人,一起拼搏成長,公司工作環(huán)境舒適,擁有良好的團(tuán)隊氛圍。我們希望您走入航太的大家庭,我們在這等著你!的公司,是一家集研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和銷售為一體的專業(yè)化公司。航太信息科技作為航太信息科技(上海)有限公司(簡稱航太科技)是專業(yè)從事航空教育、航空培訓(xùn)和航空科普領(lǐng)域信息化的高科技公司,是“嚴(yán)肅游戲”和“寓教于樂的教育Edutainment ”等虛擬仿真技術(shù)的研發(fā)機(jī)構(gòu)。 經(jīng)過多年的積累,公司在圖形圖像處理快速并行算法、基于衛(wèi)星圖像的航空氣象數(shù)值模擬算法等方面有一定的研究,在三維交互虛擬視景設(shè)計、航空器地面仿真培訓(xùn)軟件、數(shù)據(jù)通訊底層控制等方面有豐富的經(jīng)驗積累。 現(xiàn)公司誠聘一批致力為航空航天事業(yè)做貢獻(xiàn)的年輕人,一起拼搏成長,公司工作環(huán)境舒適,擁有良好的團(tuán)隊氛圍。我們希望您走入航太的大家庭,我們在這等著你!的企業(yè)之一,為客戶提供良好的自動化科技,技術(shù)咨詢,計算機(jī)系統(tǒng)服務(wù),企業(yè)管理咨詢。航太信息科技繼續(xù)堅定不移地走高質(zhì)量發(fā)展道路,既要實現(xiàn)基本面穩(wěn)定增長,又要聚焦關(guān)鍵領(lǐng)域,實現(xiàn)轉(zhuǎn)型再突破。航太信息科技始終關(guān)注數(shù)碼、電腦行業(yè)。滿足市場需求,提高產(chǎn)品價值,是我們前行的力量。