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)達標的高素質學生。 金角魚的使命是“攜手，讓天下的孩子都受到更好的科學教育”。初中物理課堂教學系統(tǒng)下載推薦

     《金角魚初中物理》希望用教育思想和教學創(chuàng)新，通過技術和產(chǎn)品為師生賦能。軟件主張面向過程和方法，強調要教學創(chuàng)新；主張基于學科素養(yǎng)，著重科學探究和科學思維。為此軟件基于“金角魚云平臺”，利用數(shù)學建模、數(shù)值仿真、數(shù)據(jù)庫、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等技術，融合PBL（項目化學習/問題式學習）、STEM、科學游戲等手法，為老師、學生搭建了數(shù)百個“以探究為主線，以交互為特征”的三維仿真情境。幫助老師、學生通過利用這些情境，從而讓課堂更有效，讓學習更主動。初中物理探究軟件推薦金角魚生動的探究情境，成就教育信息化重點推薦產(chǎn)品。

     《金角魚初中物理》的設計創(chuàng)新具有鮮明的教學前瞻性。

     （1）在理念運用上，整合了“做中學”和“STEM”理念，因而呈現(xiàn)出很強的探究式學習的特點，軟件具備很強的交互性和操作性。

     產(chǎn)品具備科學游戲的特點，通過三維建模的形式創(chuàng)造立體的空間，交互的游戲體驗，讓孩子們可以交流互通，極大豐富了內容玩點，充分吸引孩子。通過交互性和操作性的設計，實現(xiàn)深度參與，一改被動灌輸?shù)膫鹘y(tǒng)模式。

     （2）在表現(xiàn)手法上，呈現(xiàn)出“趣味性”、“藝術性”和“故事性”。

     產(chǎn)品還將設法把故事性融入。寓知識于故事之中，藏探究于游戲之內。以軟件的形式通過運用先進的虛擬仿真技術結合卡通人物的引導把枯澀難懂的理論、技術，以一種生動、形象、活潑的方式表現(xiàn)出來，讓公眾能夠輕松愉快的明白和接受這些理論知識。

     《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)。它所應用的技術主要是數(shù)值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角魚建立了物理對象的數(shù)學模型及其相應的數(shù)值計算方案，形成高精度、高魯棒性的CAE技術。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計進行智能評估。金角魚三門課程入選首批“上海市素質教育課程項目資源”。

     《金角魚初中物理》在教學難點突破上舍得下苦功夫、深功夫。

     比如，為了突破“比熱容”這個公認的教學難點，金角魚專門推出了“比熱容-熱學”板塊，在金角魚公眾號上開設了“熱學十八回”講座。

     這個模塊涵蓋溫度、P-V-T關系、熱傳遞、比熱容、分子運動等18個方面的探究目標和互動探究情境。從零號定律出發(fā)，深入到分子領域，探究溫度的本質；把功和熱聯(lián)系起來，初步探究比熱容；從分子運動層面，對影響比熱容的因素進行更深入的探究等。

     為了攻克“比熱容”這個普遍的教學難點，金角魚研發(fā)團隊不但研讀了多本中國的大學教材，還研讀了多本歐美極富盛名的大學教材。

     這些歐美的相關教材，動不動厚達2000頁以上。在其中，金角魚看到了國內教學上的差距，得到了很多啟發(fā)。 金角魚開展《融合仿真技術的初中物理學科素養(yǎng)培養(yǎng)教學法實踐研究》工作坊。初中物理探究軟件推薦

物理課堂與金角魚教學軟件的有機融合。初中物理課堂教學系統(tǒng)下載推薦

     很多老師反映在用了《金角魚初中物理》后，日常教學發(fā)生了這些變化：

     課堂變得更活躍了。學生們興趣盎然、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，學生思維被激發(fā)起來了。師生交互層次和強度提升，課堂的內容得到了延展和深化。

     動手探究應用到了復習課，繼續(xù)貫徹學科素養(yǎng)教學目標。有了基于應用和深度學習的情境，難上的復習課變得生動和簡單，教學轉化率迅速提升。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%。

     技術為教研注入了活力。三十余節(jié)各級公開課，起到了教學創(chuàng)新示范帶動的作用，加速IT和物理教學的深度融合，促進了教師成長，上海浙江江蘇等地數(shù)十位教師，在各級教學評比、論文評選中獲得優(yōu)異成績。 初中物理課堂教學系統(tǒng)下載推薦