中学物理仿真软件对教研的价值

     利用《金角鱼初中物理》，做理想实验。

     初中物理有很多理想实验是无法在课堂上、实验室内完成的，如“探究光滑水平面上的二力平衡”。此时利用金角鱼则能解决这个问题。

     学生在软件中不仅得出了匀速直线运动状态时的二力平衡条件，对于加速直线运动和减速直线运动时的两力关系也能有所了解，更有的学生还能得出“当运动物体水平方向不受力时会保持匀速直线运动”的结论，为之后牛顿惯性定律的学习奠定了基础。在实验过程中，有的学生提出疑问“为什么物体开始运动后，无论施加的两个力怎么改变，都无法使物体静止”；有的同学发现，合力会影响物体运动状态。通过线上实验创设的情境，有效地增加了学生的体验、拓展了学生的思维，对于课上知识的吸收起到促进作用。相比于平时的课上实验，学生不再受到时间和空间的限制，这样的探究更加充分。 金角鱼初中物理，为师生赋能。中学物理仿真软件对教研的价值

     金角鱼教研共同体正在积极探索初中物理教学新模式和新方法。

     对于初中物理教学，普遍存在情境创设乏力、学生动手操作机会较少的情况；诸多教学难点的解决呼唤新的技术手段，如二力平衡、电学故障等。为提高学生学习兴趣、参与度和学习效果，在物理教学的诸多环节需要创设更多生动、直观、能激发学生思维的互动情境。为解决上述问题，金角鱼把数值仿真和人工智能技术引入到初中物理教学中。

     2020年2月上海奉贤区教育学院教学研究中心和上海金角鱼软件有限公司联合发起《在线教学背景下初中物理课堂教学与金角鱼初中物理软件的有效整合教学研究》项目。该项目先在上海古华中学等十余所奉贤区学校实施，后来扩展到上海的杨浦区、闵行区、浦东新区、嘉定区，进而又延伸到江苏省和浙江省的部分学校。据不完全统计，该项目累计涉及学校500所以上、教师1500名以上。随着实践的深入，本项目后来演变为《融合仿真技术学科素养导向的初中物理教学法实践研究》。

     该项目目的是运用数值仿真和人工智能技术焕发初中物理教学活力，造就学生探究式学习的场景，激发学生动手、动脑、动心、动情，改变“教”和“学”的模式；探索用新的方法和工具武装新一代教师，培养学科素养达标的高素质学生。 新课标下的初中物理探究式智能情境教学软件是老师的好帮手金角鱼的虚拟仿真教育技术在初中物理教学上的创新应用。

     金角鱼有大量信息技术和课堂深度融合的案例，打造出了课堂新气象。

     以“欧姆定律”为例，《金角鱼初中物理》的课堂应用脉络是：学生自主实验设计--实验设计结果的师生交互--实验数据采集的小组团队协助--实验数据小组间分享和汇总--实验数据的动态处理--实验数据的多维度分析。

     信息技术应用在课堂上，使整体的教学内容达到了延伸与提升。软件的实用、高效，打破了以往教学中为了用平台而用平台的局面，节约了课堂时间，使整体的教学内容达到了延伸与提升。除此以外，紧紧抓住了学生的学习心 理，激发了学生的学习兴趣，学生参与度高了，课堂气氛活跃了，接受程度也高了。

     《金角鱼初中物理》的研发创新具有鲜明的原创性。

     它是首先提出面向“过程和方法”初中物理教学软件。通过面向“过程和方法”，促进“态度情感价值观”的培养，更有助于缩短教学时间、发掘孩子们的创造力，提升学生素质。在教学三目标（1知识和技能,，2过程和方法，3态度/情感/价值观）中，目前学校教育和考试重点在教学目标的第一阶段“知识和技能”上。

     它是首先提出基于初中物理的学科素养、着重科学探究和科学思维、打通学科素养和应试教育桥梁的软件。通过变“专题复习”为“专题探究”，激励学生勇于探究习题背后基础的物理研究对象，从探究中找到一般性的解题方法。 金角鱼生动的探究情境，成就教育信息化重点推荐产品。

     《金角鱼初中物理》在教学难点突破上舍得下苦功夫、深功夫。

     比如，为了突破“比热容”这个公认的教学难点，金角鱼专门推出了“比热容-热学”板块，在金角鱼公众号上开设了“热学十八回”讲座。

     这个模块涵盖温度、P-V-T关系、热传递、比热容、分子运动等18个方面的探究目标和互动探究情境。从零号定律出发，深入到分子领域，探究温度的本质；把功和热联系起来，初步探究比热容；从分子运动层面，对影响比热容的因素进行更深入的探究等。

     为了攻克“比热容”这个普遍的教学难点，金角鱼研发团队不但研读了多本中国的大学教材，还研读了多本欧美极富盛名的大学教材。

     这些欧美的相关教材，动不动厚达2000页以上。在其中，金角鱼看到了国内教学上的差距，得到了很多启发。 金角鱼教研共同体正在积极探索初中物理教学新模式和新方法。新课标下的金角鱼初中物理APP情境设计

金角鱼会持续探索将虚拟仿真实验引入课堂教学中，以学生为主体的教学模式。中学物理仿真软件对教研的价值

     《金角鱼初中物理》中的情境是怎么做出来的？金角鱼，不是对研究或学习对象现象级的仿真，而是对物理对象内在机理的仿真。它基于人类对整个物理对象形成的科学的研究成果，这个成果往往是严谨的数学方程。然后用数值仿真技术，形成可视化的可交互情境。

     有很多老师和同学对此非常感兴趣，认为这种方式开启了一种新的探究途径。如点燃蜡烛后，热在空气中扩散的情形。当对流存在时，热扩散会由于流体的流动而发生复杂的形变，其运动规律满足NS（Navier-Stokes）方程。我们的数值仿真算法就基于NS方程，因此会带了较为复杂的计算，对计算机性能有一定要求。由于流体存在湍流现象，仿真计算还需要加入湍流方程，即流体在越过障碍时，快速流动的液体速度会产生散乱的随机流动现象。 中学物理仿真软件对教研的价值

上海金角鱼软件有限公司坐落在中国(上海)自由贸易试验区芳春路400号1幢3层，是一家专业的金角鱼下属的两家公司，都从事软件科技、互联网科技、电子科技、自动化科技领域内的技术开发、技术咨询、技术服务、技术转让，计算机服务，计算机软硬件开发，企业管理咨询，自动化控制设备、电子产品的开发、销售。公司。一批专业的技术团队，是实现企业战略目标的基础，是企业持续发展的动力。上海金角鱼软件有限公司主营业务涵盖《金角鱼初中物理》，坚持“质量保证、良好服务、顾客满意”的质量方针，赢得广大客户的支持和信赖。公司凭着雄厚的技术力量、饱满的工作态度、扎实的工作作风、良好的职业道德，树立了良好的《金角鱼初中物理》形象，赢得了社会各界的信任和认可。