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

     每個情境以探究為主線。結(jié)合教學(xué)痛點，設(shè)立探究項目（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、勻速直線運動、二力平衡、摩擦力、直線上的二力合成、壓力壓強等）。結(jié)合教學(xué)關(guān)鍵點，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）人機交互：

     *AI跟蹤設(shè)計和操作全過程

     *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、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：

     *實驗設(shè)計交互

     *數(shù)據(jù)處理交互

     *任務(wù)交互

     （4）交互機制有：

     *同步交互，打造新型課堂

     *異步交互，打造翻轉(zhuǎn)課堂 《金角魚初中物理》的產(chǎn)品使命是：現(xiàn)代技術(shù)和初中物理教育教學(xué)的深度融合。初中物理探究式智能情境教學(xué)平臺下載

     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)生動手操作機會較少的情況；諸多教學(xué)難點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》項目。該項目先在上海古華中學(xué)等十余所奉賢區(qū)學(xué)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(xué)校。據(jù)不完全統(tǒng)計，該項目累計涉及學(xué)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(shù)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向的初中物理教學(xué)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(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)達標(biāo)的高素質(zhì)學(xué)生。 初中物理輔助教學(xué)軟件下載排名金角魚的價值主張：面向過程和方法，強調(diào)以學(xué)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。

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

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

     （2）進入“進不去”的工程問題。例如，組裝活塞運行機構(gòu)和熱機等。

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

     （4）造出“難再現(xiàn)”的實驗故障。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)上進行修改，使得電路出現(xiàn)指定故障。

     （5）看見“看不見”的實驗過程。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，建立壓力壓強直觀感知；引入三維建模，深入剖析四沖程原理等。

     金角魚的專題探究內(nèi)容在教師們的使用過程中，為中考復(fù)習(xí)提供了強力的支持。以壓強專題復(fù)習(xí)課為例。

     金角魚為此提供了：

     （1）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)杯外的壓強變化量。

     （2）計算過程顯性化、概括匯總表格化。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)物理量的表達式，總結(jié)出變化表格。

     （3）解題分析操作化。金角魚可將文本式的靜態(tài)情境轉(zhuǎn)變?yōu)榭刹僮髑榫常瑤ьI(lǐng)學(xué)生運用結(jié)論解決實際問題，這就使學(xué)習(xí)構(gòu)成了一個閉環(huán)。 “金角魚”，是仿真技術(shù)和科學(xué)教育產(chǎn)品研發(fā)基地。

     《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(dāng)對流存在時，熱擴散會由于流體的流動而發(fā)生復(fù)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(fù)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。 金角魚主張找到大量習(xí)題背后共通的物理現(xiàn)象，然后對其進行深度探究。初中物理仿真教學(xué)系統(tǒng)安裝

金角魚的使命是“攜手，讓天下的孩子都受到更好的科學(xué)教育”。初中物理探究式智能情境教學(xué)平臺下載

     《金角魚初中物理》的研發(fā)創(chuàng)新手段具有鮮明的先進性和綜合性。

     （1）把在航空、航天、汽車等工程設(shè)計領(lǐng)域所使用的CAE（計算機輔助工程）手段，用于建立仿真教學(xué)中的物理模型。如，力學(xué)中的伯努利原理交互仿真探究情境（流體速度和壓強的關(guān)系）等，這么高維的手段非常有助于解決老師常見的教學(xué)難點和痛點。

     （2）綜合虛擬仿真、情境化教學(xué)、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技術(shù)，通過沉浸場景和場景變革，在不斷推進的各個場景里通過提出越來越深入的大量的問題，引發(fā)學(xué)生動手、思考和探究，促進有效學(xué)習(xí)行為的發(fā)生。

     （3）體現(xiàn)在仿真精度和智能分析上，即虛擬環(huán)境是基于CAE標(biāo)準(zhǔn)的，具有高精度仿真特點。 初中物理探究式智能情境教學(xué)平臺下載