運(yùn)用《金角魚初中物理》幫助學(xué)生熟悉各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提升科學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)。
有的老師指出以往教學(xué)中普遍存在一些故障現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)室無(wú)法復(fù)現(xiàn),往往是“講不清、看不見、進(jìn)不去、動(dòng)不得、難再現(xiàn)”,現(xiàn)在利用軟件能很方便得把一些現(xiàn)象做出來(lái),讓學(xué)生去尋找現(xiàn)象發(fā)生的原因,這對(duì)提升學(xué)生在物理現(xiàn)象方面的思維品質(zhì)、幫助學(xué)生建立故障現(xiàn)象與故障原因之間的聯(lián)系有非常大的幫助。
例如金角魚專門對(duì)“測(cè)定小燈泡電功率中的一些故障和常見問(wèn)題”做了故障專題。學(xué)生能在正確的電路基礎(chǔ)上把指定的故障現(xiàn)象“造”出來(lái)。該專題覆蓋了常見了15種故障。
這種逆向操作,思維量很大。“紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行”,經(jīng)過(guò)這樣的“試錯(cuò)”,手腦并用,學(xué)生不光對(duì)本實(shí)驗(yàn),對(duì)所有電路的認(rèn)識(shí)都能上升到新的更高的水平。再如,中考前的專題復(fù)習(xí)課,老師再攜帶實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)入課堂,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。這時(shí)有些老師利用軟件現(xiàn)象動(dòng)態(tài)可視化,通過(guò)金角魚事先搭建電路,模擬電路變化過(guò)程,現(xiàn)象清晰且動(dòng)態(tài)可見。 金角魚為教師提供基于情境的教學(xué)設(shè)計(jì)方案。初中物理學(xué)習(xí)系統(tǒng)下載
《金角魚初中物理》的設(shè)計(jì)創(chuàng)新具有鮮明的教學(xué)前瞻性。
(1)在理念運(yùn)用上,整合了“做中學(xué)”和“STEM”理念,因而呈現(xiàn)出很強(qiáng)的探究式學(xué)習(xí)的特點(diǎn),軟件具備很強(qiáng)的交互性和操作性。
產(chǎn)品具備科學(xué)游戲的特點(diǎn),通過(guò)三維建模的形式創(chuàng)造立體的空間,交互的游戲體驗(yàn),讓孩子們可以交流互通,極大豐富了內(nèi)容玩點(diǎn),充分吸引孩子。通過(guò)交互性和操作性的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)深度參與,一改被動(dòng)灌輸?shù)膫鹘y(tǒng)模式。
(2)在表現(xiàn)手法上,呈現(xiàn)出“趣味性”、“藝術(shù)性”和“故事性”。
產(chǎn)品還將設(shè)法把故事性融入。寓知識(shí)于故事之中,藏探究于游戲之內(nèi)。以軟件的形式通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的虛擬仿真技術(shù)結(jié)合卡通人物的引導(dǎo)把枯澀難懂的理論、技術(shù),以一種生動(dòng)、形象、活潑的方式表現(xiàn)出來(lái),讓公眾能夠輕松愉快的明白和接受這些理論知識(shí)。 初中物理模擬平臺(tái)《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。
《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(lái),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(guó)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(yè)以上。在其中,金角魚看到了國(guó)內(nèi)教學(xué)上的差距,得到了很多啟發(fā)。
《金角魚初中物理》提供大量游戲化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,能促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的提升。
物理實(shí)驗(yàn)天生具有較強(qiáng)的吸引力,中學(xué)生好奇且好動(dòng),但學(xué)生之間存在個(gè)別差異,對(duì)于某一知識(shí)點(diǎn)的理解有時(shí)是片面的,學(xué)習(xí)水平層次不等,部分學(xué)生存在畏難的心理障礙。以測(cè)小燈泡電功率專題復(fù)習(xí)為例,習(xí)題基本可概括為三大類型:①推導(dǎo)電源規(guī)格②推導(dǎo)滑動(dòng)變阻器規(guī)格(滑動(dòng)變阻器阻值)③推導(dǎo)燈泡規(guī)格(燈泡額定電壓、額定電流、額定電功率。學(xué)生解題解題之前需要掌握各用電器之間關(guān)系,這對(duì)學(xué)生邏輯能力要求較高。
我們可以通過(guò)軟件中“九宮格翻牌”游戲的形式對(duì)學(xué)生先進(jìn)行邏輯訓(xùn)練。以求“總電壓”為例,要想求得總電壓,“翻牌”游戲提供了兩種途徑:一種是橫向上,通過(guò)燈泡電壓UL和滑動(dòng)變阻器電壓UP的相加;另一種是縱向上,通過(guò)電路中的電流I和總電阻R總相乘。如果使用第一種方式,那么就想辦法得到UL和UP;如果使用第二種方法,那么想辦法求得I和R總.。通過(guò)游戲,學(xué)生能在趣味中體驗(yàn)到解題的快樂(lè),并在潛移默化中逐步培養(yǎng)了邏輯思維能力。 金角魚的虛擬仿真教育技術(shù)在初中物理教學(xué)上的創(chuàng)新應(yīng)用。
金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學(xué)新模式和新方法。
對(duì)于初中物理教學(xué),普遍存在情境創(chuàng)設(shè)乏力、學(xué)生動(dòng)手操作機(jī)會(huì)較少的情況;諸多教學(xué)難點(diǎn)的解決呼喚新的技術(shù)手段,如二力平衡、電學(xué)故障等。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、參與度和學(xué)習(xí)效果,在物理教學(xué)的諸多環(huán)節(jié)需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)更多生動(dòng)、直觀、能激發(fā)學(xué)生思維的互動(dòng)情境。為解決上述問(wèn)題,金角魚把數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)引入到初中物理教學(xué)中。
2020年2月上海奉賢區(qū)教育學(xué)院教學(xué)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(xué)背景下初中物理課堂教學(xué)與金角魚初中物理軟件的有效整合教學(xué)研究》項(xiàng)目。該項(xiàng)目先在上海古華中學(xué)等十余所奉賢區(qū)學(xué)校實(shí)施,后來(lái)擴(kuò)展到上海的楊浦區(qū)、閔行區(qū)、浦東新區(qū)、嘉定區(qū),進(jìn)而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學(xué)校。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),該項(xiàng)目累計(jì)涉及學(xué)校500所以上、教師1500名以上。隨著實(shí)踐的深入,本項(xiàng)目后來(lái)演變?yōu)椤度诤戏抡婕夹g(shù)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向的初中物理教學(xué)法實(shí)踐研究》。
該項(xiàng)目目的是運(yùn)用數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)煥發(fā)初中物理教學(xué)活力,造就學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的場(chǎng)景,激發(fā)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)心、動(dòng)情,改變“教”和“學(xué)”的模式;探索用新的方法和工具武裝新一代教師,培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)達(dá)標(biāo)的高素質(zhì)學(xué)生。 金角魚獲殊榮:成為江蘇教育信息化13個(gè)重點(diǎn)推薦產(chǎn)品之一。初中物理探究軟件
金角魚希望幫助老師加深對(duì)教材、對(duì)學(xué)生理解,強(qiáng)化自己的教學(xué)水平,以適應(yīng)信息時(shí)代帶來(lái)的挑戰(zhàn)。初中物理學(xué)習(xí)系統(tǒng)下載
《金角魚初中物理》中的“探究式復(fù)習(xí)”蘊(yùn)含教學(xué)智慧,呈現(xiàn)出現(xiàn)代技術(shù)的威力。
(1)“探究式復(fù)習(xí)”的特性
*探究習(xí)題背后基礎(chǔ)的研究對(duì)象
*從探究中找到一般性的方法
*在習(xí)題分析中應(yīng)用探究成果
*用設(shè)計(jì)與操作增進(jìn)對(duì)問(wèn)題感知和處理能力
(2)“探究式復(fù)習(xí)”的教學(xué)價(jià)值
*更是方向:架構(gòu)學(xué)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(xué)習(xí)
*更提能力:用深度學(xué)習(xí)替代低水平重復(fù)
*更能提分:提分/應(yīng)變能力/省時(shí)間/有趣
(3)“探究式復(fù)習(xí)”的內(nèi)容
凸透鏡成像專題、伏安法測(cè)電阻專題、伏安法測(cè)電阻故障專題、測(cè)定小燈泡電功率專題、測(cè)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(qiáng)專題Ⅰ、固體壓強(qiáng)專題II、固體壓力專題、流固混合下的壓強(qiáng)專題、串聯(lián)電路動(dòng)態(tài)變化專題復(fù)習(xí)課、詳見微信公眾號(hào)“金角魚做中學(xué)”中的《專題復(fù)習(xí)方案》 初中物理學(xué)習(xí)系統(tǒng)下載