《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(xué)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(xué)模型及其相應(yīng)的數(shù)值計(jì)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(jī)、滑動(dòng)、齒輪、流體、運(yùn)動(dòng)、聲波、音階、光路、柔性物體等。金角魚構(gòu)建了壓力或壓強(qiáng)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行智能評估。金角魚提供大量生動(dòng)的互動(dòng)情境，學(xué)生能在做中學(xué)，老師能在互動(dòng)中教。初中物理備課平臺下載安裝

     《金角魚初中物理》的一大特點(diǎn)是現(xiàn)象數(shù)據(jù)化，通過數(shù)據(jù)來傳達(dá)感性。例如軟件中引入的數(shù)字傳感器——壓力壓強(qiáng)傳感器。

     在“壓強(qiáng)”這節(jié)課中，固體對接觸面的壓強(qiáng)大小可以通過物體形變程度來進(jìn)行定性比較。但由于實(shí)驗(yàn)過程中沒有設(shè)置定量比較的過程，只能得出壓強(qiáng)與壓力成正相關(guān)、與受力面積成負(fù)相關(guān)，無法得到“壓強(qiáng)大小與壓力大小成正比，與受力面積成反比”的結(jié)論。所以書本上緊接著以直接“告訴”的方式給出結(jié)論：“實(shí)際上，壓力的作用效果是由單位面積上受到的壓力決定的。

     ”上面提到的這個(gè)問題一直以來沒有一個(gè)很好的解決方案，因?yàn)槲矬w受到的壓強(qiáng)雖然可通過物體的形變來表現(xiàn)，但因?yàn)闊o法測量的緣故導(dǎo)致無法定量描述，從而學(xué)生無法自主得出壓強(qiáng)公式。但借助《金角魚初中物理》軟件，將這塊內(nèi)容進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。在軟件“壓力壓強(qiáng)”教學(xué)內(nèi)容中，物體的下方都會有一個(gè)傳感器，使得壓強(qiáng)大小可以通過底部顆粒物的顏色深淺來判斷（顏色越深壓強(qiáng)越大），同時(shí)還可以在數(shù)據(jù)層面顯示壓強(qiáng)的具體大小。在能獲得壓強(qiáng)具體數(shù)據(jù)情況下，就可以找出壓強(qiáng)與壓力大小、受力面積大小的定量關(guān)系——與壓力成正比，與受力面積成反比。 初中物理交互實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)下載金角魚的《歐姆定律（探究導(dǎo)體中電流和電壓的關(guān)系）》環(huán)節(jié)是師生強(qiáng)交互的實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例。

     金角魚在探索初中物理教學(xué)新模式和新方法的過程中獲得了大量用戶的肯定與支持。

     如上海永昌學(xué)校的李校長講道：多謝金角魚提供的支持，現(xiàn)在的孩子們真幸福，信息技術(shù)創(chuàng)造了這么好的條件。想想我們上學(xué)的時(shí)候，哪有這種得力的工具？！希望老師們在日常教學(xué)中能繼續(xù)把軟件用上、用好。

     黃浦區(qū)物理教研員成老師對金角魚支持的課堂也給出極大的肯定，任課老師作為信息時(shí)代杰出教師的能力，在這樣的課堂設(shè)計(jì)和信息技術(shù)的運(yùn)用中展漏無疑。

     還有老師評價(jià)道：“別開生面的探究課”、“仿真是無法代替真實(shí)實(shí)驗(yàn)，怎么合理地用，真是得好好想，金角魚這個(gè)思路還挺靠譜”、“我也得跟金角魚學(xué)起來！”

     《金角魚初中物理》突破多個(gè)“講不清/看不見/進(jìn)不去/動(dòng)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(dòng)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(dòng)不得”的理想實(shí)驗(yàn)。例如，探究光滑水平面上力和運(yùn)動(dòng)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(dòng)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。 《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。

     利用《金角魚初中物理》，做科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺?shí)驗(yàn)。

     物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理規(guī)律的建立,無一不是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),并受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺?shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)器材的選擇，到實(shí)驗(yàn)步驟的確立，再到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得和處理，都體現(xiàn)著物理學(xué)科的素養(yǎng)。

     為了確保實(shí)驗(yàn)的定量和有效，必須有規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)器材來輔助教學(xué)，然而在某些特殊驗(yàn)中，由于實(shí)驗(yàn)器材的限制，規(guī)范實(shí)驗(yàn)自然無從談起。此時(shí)金角魚便體現(xiàn)出它的優(yōu)勢，可以讓學(xué)生直觀地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)從而得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。還可以讓學(xué)生利用模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，提升學(xué)習(xí)的興趣。 金角魚是老師教學(xué)的好幫手，學(xué)生學(xué)習(xí)的得力助手。初中物理交互實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)下載

金角魚生動(dòng)的探究情境，成就教育信息化重點(diǎn)推薦產(chǎn)品。初中物理備課平臺下載安裝

     《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(gè)物理對象形成的科學(xué)的研究成果，這個(gè)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(shí)，熱擴(kuò)散會由于流體的流動(dòng)而發(fā)生復(fù)雜的形變，其運(yùn)動(dòng)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(shí)，快速流動(dòng)的液體速度會產(chǎn)生散亂的隨機(jī)流動(dòng)現(xiàn)象。 初中物理備課平臺下載安裝