《金角魚初中物理》是基于數(shù)值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教學系統(tǒng)。它所應(yīng)用的技術(shù)主要是數(shù)值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角魚建立了物理對象的數(shù)學模型及其相應(yīng)的數(shù)值計算方案，形成高精度、高魯棒性的CAE技術(shù)。仿真對象有電路、分子、熱機、滑動、齒輪、流體、運動、聲波、音階、光路、柔性物體等。金角魚構(gòu)建了壓力或壓強等數(shù)字傳感器，形成直觀精密的探究環(huán)境。它還能對電路/滑輪組/光路等用戶的實驗設(shè)計進行智能評估。金角魚的價值主張：面向過程和方法，強調(diào)以學生為主體的探究，強調(diào)課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化、動態(tài)化和課堂的活化。初中物理培訓

     《金角魚初中物理》提供大量三維模型互動情境，來幫助老師解決初中物理的工程問題。例如熱學的熱機。

     首先，可以通過一步步組裝來認識活塞發(fā)動機的結(jié)構(gòu)。在組裝和運轉(zhuǎn)各個部件中探索發(fā)動機中活塞、連桿、曲軸等部件的正確位置及連接方式，感受它們的工作方式。

     （1）組裝連桿曲軸機構(gòu)

     （2）組裝活塞機構(gòu)

     （3）組裝配氣機構(gòu)

     （4）組裝一個完整的發(fā)動機

     再通過觀察各部分的運動方式來認識活塞發(fā)動機的工作原理。

     （1）觀察單個汽缸的工作過程

     （2）在加速減速中認識整個發(fā)動機中各汽缸如何在工作過程上相互配合

     （3）只留下關(guān)鍵的運動部件，在加速減速中認識各部件如何在運動方式上相互配合 初中物理探究實驗平臺排名金角魚的《歐姆定律（探究導體中電流和電壓的關(guān)系）》環(huán)節(jié)是師生強交互的實驗教學案例。

     《金角魚初中物理》中學生實驗的演示/練習/考核功能，依據(jù)有關(guān)實驗操作考規(guī)范制定，將改變新授課模式，增強中考備考手段。

     *規(guī)范的演示，支持隨時隨地學習；

     *分步評價，獲得練習中的即時指導，如：連接電路過程中出現(xiàn)錯誤，提交后準確報錯；

     *考練結(jié)合，掌握實驗流程和關(guān)鍵點；

     *涵蓋初中物理實驗操作考全部備選實驗。

     學生實驗操作模塊，使得學生操作和指導更方便；新授課教學有了新手段，改變課堂模式，提高質(zhì)量；中考備考更有效率。

     《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(shù)，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。 《金角魚初中物理》入選UNESCO“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新案例”。

     《金角魚初中物理》中的“探究式復習”蘊含教學智慧，呈現(xiàn)出現(xiàn)代技術(shù)的威力。

     （1）“探究式復習”的特性

     *探究習題背后基礎(chǔ)的研究對象

     *從探究中找到一般性的方法

     *在習題分析中應(yīng)用探究成果

     *用設(shè)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(gòu)學科素養(yǎng)和應(yīng)試的橋梁

     *更深入：將刷題轉(zhuǎn)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(yīng)變能力/省時間/有趣

     （3）“探究式復習”的內(nèi)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(lián)電路動態(tài)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》 《金角魚初中物理》的教學應(yīng)用與價值。初中物理仿真軟件推薦

金角魚針對教學難點和痛點，為老師賦能，學生學起來更容易。初中物理培訓

     金角魚服務(wù)客戶/用戶的案例有：

     *上海市閔行區(qū)/奉賢區(qū)/楊浦區(qū)/嘉定區(qū)/浦東新區(qū)的公辦民辦學校幾十所

     *公開課/示范課、學生常態(tài)化應(yīng)用、老師日常教學

     *新授課/專題復習課/單元復習課

     應(yīng)用情形：

     （1）打造新型課堂，整個課堂依靠金角魚軟件平臺支撐，課堂深度提升

     （2）作為突破教學難點的利器，成為課堂亮點

     （3）學生預習，激發(fā)興趣，提出問題，使課堂教學更有針對性

     （4）學生作業(yè)，新型作業(yè)，教師可網(wǎng)上批改

     （5）作為教學資源，成為課堂亮點

     （6）作為項目化教學的工具

     （7）作為課后拓展的工具 初中物理培訓

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