《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、齒輪、流體、運動、聲波、音階、光路、柔性物體等。金角魚構(gòu)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(shè)計進(jìn)行智能評估。金角魚榮獲****認(rèn)定。初中物理模擬實驗平臺下載

     《金角魚初中物理》倡導(dǎo)在學(xué)習(xí)過程中強化感性感知。

     越來越強的“感性表達(dá)技術(shù)”，是金角魚所追求的重要能力之一。

     人是有感性的動物。感性是人類生存的基礎(chǔ)，也是人活著的目的（追求幸福感）。

     感性是幸福感的來源。感性能力及其培養(yǎng)，是教育工作者和每個人都不可忽略的方面。我們長期以來，高估理性貶低感性，忽略了感性能力及其養(yǎng)成。

     感性和理性，沒有高低之分。直覺和洞見，建立在感性的基礎(chǔ)之上。鮮活的創(chuàng)造力常常伴隨著過人的感性。

     科學(xué)始于感性?？茖W(xué)的發(fā)現(xiàn)始于感性，科學(xué)學(xué)習(xí)也始于感性。

     科學(xué)和藝術(shù)在山底分手，在山頂匯合。藝術(shù)強調(diào)感性，科學(xué)強調(diào)理性?？茖W(xué)和藝術(shù)相結(jié)合，就是感性和理性相結(jié)合?！笆加诟行裕K于理性”是錯誤的，感性-理性-感性-理性……這樣往復(fù)循環(huán)才更合理。 中學(xué)物理系統(tǒng)安裝學(xué)生可隨時隨地借助信息技術(shù)手段，從被動變主動，以自己的視角DIY設(shè)計實驗，動手實踐。

     《金角魚初中物理》希望用教育思想和教學(xué)創(chuàng)新，通過技術(shù)和產(chǎn)品為師生賦能。軟件主張面向過程和方法，強調(diào)要教學(xué)創(chuàng)新；主張基于學(xué)科素養(yǎng)，著重科學(xué)探究和科學(xué)思維。為此軟件基于“金角魚云平臺”，利用數(shù)學(xué)建模、數(shù)值仿真、數(shù)據(jù)庫、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，融合PBL（項目化學(xué)習(xí)/問題式學(xué)習(xí)）、STEM、科學(xué)游戲等手法，為老師、學(xué)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(xué)生通過利用這些情境，從而讓課堂更有效，讓學(xué)習(xí)更主動。

     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(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，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(dá)標(biāo)的高素質(zhì)學(xué)生。 突破難點，金角魚研制出“比熱容-熱學(xué)”教學(xué)軟件。

     《金角魚初中物理》在教學(xué)應(yīng)用上更自由。這一點表現(xiàn)在如下幾個方面：

     （1）在電學(xué)所有模塊，都支持電路的任意設(shè)計、存儲/調(diào)取和操作。

     （2）電學(xué)之外也具備大量的實驗設(shè)計場景，支持使用者自由設(shè)計實驗，有些實驗設(shè)計還可以存儲和調(diào)取。如平面鏡成像、凸透鏡成像、杠桿、滑輪、參照物-運動-速度等。

     （3）引入壓力/壓強數(shù)字傳感器，支持對各種固體切割物和液體的傳感。

     （4）強大的情境分析工具，可適用于習(xí)題的分析和深層探究。如參數(shù)可調(diào)的流固混合情境模擬器、電路九宮格分析器、電路短斷路故障模擬和分析器、伏安法測電阻和小燈泡電功率故障復(fù)現(xiàn)工具等。

     《金角魚初中物理》在系統(tǒng)反饋更智能。這一點表現(xiàn)在如下幾個方面：

     實驗操作考練習(xí)能自動評分并給出錯誤提示、實驗設(shè)計能自動評判設(shè)計的正誤、制作類(項目化設(shè)計)能據(jù)實呈現(xiàn)運轉(zhuǎn)效應(yīng)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。初中物理探究實驗軟件安裝

金角魚榮獲"2019智慧教育杰出校園好方案”。初中物理模擬實驗平臺下載

     《金角魚初中物理》能引發(fā)深度學(xué)習(xí)，刺激主動學(xué)習(xí)。

     學(xué)生置身于仿真環(huán)境中，可以充分調(diào)動感覺、運動和思維，極大地提高了學(xué)習(xí)效率。曾經(jīng)有教育心理學(xué)家進(jìn)行了比較試驗，結(jié)果表明：仿真教學(xué)模式下，學(xué)生可以記憶約70%的內(nèi)容，而傳統(tǒng)的“教師講，學(xué)生聽”模式下，學(xué)生只能記憶約30%的內(nèi)容。

     與傳統(tǒng)的方式相比，仿真教學(xué)能為學(xué)生提供充分動手的機(jī)會、靈活的仿真各種真實情況、設(shè)定各種事故及極限運行狀態(tài)、具備自動評價功能、安全性高、節(jié)省開支。除了這些顯而易見的優(yōu)點，仿真教學(xué)還有一些超出人們預(yù)期的效果：

     （1）調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。仿真軟件一般都是獨自操作，獨自完成，學(xué)生必須開動腦筋認(rèn)真分析問題，從而才能準(zhǔn)確地解決問題。

     （2）開拓想象空間。學(xué)生可以反復(fù)試驗自行設(shè)計的實驗方案，進(jìn)行各種各樣的設(shè)計，并迅速地通過仿真看到結(jié)果。

     （3）減輕教師的負(fù)擔(dān)。學(xué)生們主觀能動性提高了，教師重復(fù)性工作量少了。 初中物理模擬實驗平臺下載