《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(xí)對象現(xiàn)象級的仿真，而是對物理對象內(nèi)在機(jī)理的仿真。它基于人類對整個物理對象形成的科學(xué)的研究成果，這個成果往往是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)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(xué)對此非常感興趣，認(rèn)為這種方式開啟了一種新的探究途徑。如點(diǎn)燃蠟燭后，熱在空氣中擴(kuò)散的情形。當(dāng)對流存在時，熱擴(kuò)散會由于流體的流動而發(fā)生復(fù)雜的形變，其運(yùn)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(fù)雜的計(jì)算，對計(jì)算機(jī)性能有一定要求。由于流體存在湍流現(xiàn)象，仿真計(jì)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(jī)流動現(xiàn)象。 突破難點(diǎn)，金角魚研制出“比熱容-熱學(xué)”教學(xué)軟件。初中物理APP下載

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

     （1）進(jìn)入“進(jìn)不去”的微觀領(lǐng)域。例如，熱對流中分子運(yùn)動的仿真、把功和能聯(lián)系起來認(rèn)知比熱容、以及電壓的直觀解釋等。

     （2）進(jìn)入“進(jìn)不去”的工程問題。例如，組裝活塞運(yùn)行機(jī)構(gòu)和熱機(jī)等。

     （3）操作“動不得”的理想實(shí)驗(yàn)。例如，探究光滑水平面上力和運(yùn)動的關(guān)系等。

     （4）造出“難再現(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)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(xué)生還可根據(jù)現(xiàn)象描述，在正確電路基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，使得電路出現(xiàn)指定故障。

     （5）看見“看不見”的實(shí)驗(yàn)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(qiáng)直觀感知；引入三維建模，深入剖析四沖程原理等。 初中物理備課系統(tǒng)排名《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》在新授課方面，利用眾多杰出教學(xué)實(shí)踐，和仿真技術(shù)結(jié)合，有效突破多個教學(xué)難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。

     軟件在二力平衡、壓強(qiáng)、法線的引入、電路動態(tài)和電路故障、比熱容、凸透鏡成像、測定小燈泡電功率、電和熱學(xué)的微觀解釋、聲音傳播的疏密波等很多教學(xué)難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)都著力突破，得到了眾多老師的應(yīng)用。

     以“凸透鏡成像”為例，《金角魚初中物理》沿著這個脈絡(luò)深入：探究凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律--凸透鏡焦距對成像的影響--物體高度對凸透鏡成像的影響--凸透鏡成像與光源大小的關(guān)系--遮光板對凸透鏡成像的影響--凸透鏡成像規(guī)律的光路分析。

     金角魚在上海的教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐《用數(shù)值仿真和人工智能，改變初中物理教學(xué)模式》，入選《中國智能教育創(chuàng)新實(shí)踐報(bào)告》。

     “2022中國教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的智能教育”論壇，于2022年1月13日在上海舉行。

     本論壇重點(diǎn)關(guān)注中國近年來在各個學(xué)生年齡段以及各場景下教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成果，討論智能教育技術(shù)對傳統(tǒng)教育所帶來的改變，旨在推進(jìn)人工智能等信息技術(shù)與教育的深度融合和推廣應(yīng)用。

     本次論壇邀請了來自教育界的學(xué)者與企業(yè)界的嘉賓，圍繞人工智能和其他先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型等問題進(jìn)行分享和交流。UNESCO教育信息技術(shù)研究所（UNESCOIITE)所長展?jié)隽酥髦紙?bào)告。

     《中國智能教育創(chuàng)新實(shí)踐報(bào)告》作為本次會議的重要成果在此次論壇上發(fā)布。

     在入選《中國智能教育創(chuàng)新實(shí)踐報(bào)告》21個杰出案例中，除了15個學(xué)校案例之外，只有6個企業(yè)案例。這六個企業(yè)案例來自于華為、騰訊、金角魚等。 用技術(shù)改變教學(xué)模式，金角魚案例入選《中國智能教育創(chuàng)新實(shí)踐報(bào)告》。

     《金角魚初中物理》創(chuàng)設(shè)的情境，強(qiáng)調(diào)探究和交互。

     每個情境以探究為主線。結(jié)合教學(xué)痛點(diǎn)，設(shè)立探究項(xiàng)目（如：比熱容、光反射中法線概念的引入、平面鏡成像原理、凸透鏡成像原理、勻速直線運(yùn)動、二力平衡、摩擦力、直線上的二力合成、壓力壓強(qiáng)等）。結(jié)合教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)，設(shè)置情境，每一情境都有一個鮮明的探究目標(biāo)。

     每個情境均以交互為特征。交互類型包括：

     （1）人機(jī)交互：

     *AI跟蹤設(shè)計(jì)和操作全過程

     *智能反饋得分和錯誤信息

     *“多樂”卡通人物，現(xiàn)場提供幫助

     （2）師生交互：

     *老師可查看學(xué)生的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)、圖線等

     *提供有雙向即時溝通工具

     （3）交互內(nèi)容可以有：

     *實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)交互

     *數(shù)據(jù)處理交互

     *任務(wù)交互

     （4）交互機(jī)制有：

     *同步交互，打造新型課堂

     *異步交互，打造翻轉(zhuǎn)課堂 金角魚榮獲"2019智慧教育杰出校園好方案”。初中物理智能系統(tǒng)下載安裝

金角魚面向過程和方法，重視教學(xué)創(chuàng)新，基于關(guān)鍵素養(yǎng)，看重科學(xué)探究和科學(xué)思維。初中物理APP下載

     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。

     對于初中物理教學(xué)，普遍存在情境創(chuàng)設(shè)乏力、學(xué)生動手操作機(jī)會較少的情況；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)需要創(chuàng)設(shè)更多生動、直觀、能激發(fā)學(xué)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(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)的場景，激發(fā)學(xué)生動手、動腦、動心、動情，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。 初中物理APP下載