《金角魚(yú)初中物理》在教學(xué)難點(diǎn)突破上舍得下苦功夫、深功夫。
比如,為了突破“比熱容”這個(gè)公認(rèn)的教學(xué)難點(diǎn),金角魚(yú)專門推出了“比熱容-熱學(xué)”板塊,在金角魚(yú)公眾號(hào)上開(kāi)設(shè)了“熱學(xué)十八回”講座。
這個(gè)模塊涵蓋溫度、P-V-T關(guān)系、熱傳遞、比熱容、分子運(yùn)動(dòng)等18個(gè)方面的探究目標(biāo)和互動(dòng)探究情境。從零號(hào)定律出發(fā),深入到分子領(lǐng)域,探究溫度的本質(zhì);把功和熱聯(lián)系起來(lái),初步探究比熱容;從分子運(yùn)動(dòng)層面,對(duì)影響比熱容的因素進(jìn)行更深入的探究等。
為了攻克“比熱容”這個(gè)普遍的教學(xué)難點(diǎn),金角魚(yú)研發(fā)團(tuán)隊(duì)不但研讀了多本中國(guó)的大學(xué)教材,還研讀了多本歐美極富盛名的大學(xué)教材。
這些歐美的相關(guān)教材,動(dòng)不動(dòng)厚達(dá)2000頁(yè)以上。在其中,金角魚(yú)看到了國(guó)內(nèi)教學(xué)上的差距,得到了很多啟發(fā)。 金角魚(yú)能激發(fā)興趣,并能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)。初中物理仿真系統(tǒng)推薦
利用《金角魚(yú)初中物理》,探索項(xiàng)目化的初中物理學(xué)習(xí)模式。
開(kāi)展設(shè)計(jì)項(xiàng)目式或主題式的探究性學(xué)習(xí)模式,利用金角魚(yú)線上平臺(tái),有更多保存和展示學(xué)生作品的空間,教師要盡可能地展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,以成就感驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。在學(xué)生嘗試優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中不斷增加感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的體驗(yàn),進(jìn)而調(diào)動(dòng)大腦的思考,這樣可以有效促進(jìn)具身認(rèn)知發(fā)展。利用平臺(tái)提供的豐富資源,項(xiàng)目化式的學(xué)習(xí),學(xué)生各顯其能,在習(xí)得知識(shí)的過(guò)程中,培養(yǎng)了解決問(wèn)題的能力,增加了學(xué)生的自信心,促進(jìn)了學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展示。 初中物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)排名金角魚(yú)開(kāi)展《融合仿真技術(shù)的初中物理學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)教學(xué)法實(shí)踐研究》工作坊。
《金角魚(yú)初中物理》中的情境是怎么做出來(lái)的?金角魚(yú),不是對(duì)研究或?qū)W習(xí)對(duì)象現(xiàn)象級(jí)的仿真,而是對(duì)物理對(duì)象內(nèi)在機(jī)理的仿真。它基于人類對(duì)整個(gè)物理對(duì)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(duì)此非常感興趣,認(rèn)為這種方式開(kāi)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(duì)流存在時(shí),熱擴(kuò)散會(huì)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(huì)帶了較為復(fù)雜的計(jì)算,對(duì)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(guò)障礙時(shí),快速流動(dòng)的液體速度會(huì)產(chǎn)生散亂的隨機(jī)流動(dòng)現(xiàn)象。
仿真對(duì)物理教學(xué)具有深遠(yuǎn)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義,金角魚(yú)致力于把仿真的觀念和運(yùn)用能力帶給廣大物理教師。
作為一種認(rèn)識(shí)和改造客觀世界的重要手段,仿真經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,已經(jīng)能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)方法構(gòu)造復(fù)雜的物理模型,提示真實(shí)世界的變化規(guī)律。仿真是一種新的科學(xué)研究手段和教學(xué)手段,為研究生和高校教師提供教學(xué)和研究的平臺(tái),也正在進(jìn)入中小學(xué)的日常教學(xué)中。
仿真教學(xué)不僅是一種新的教學(xué)方法,也是一種將理論與實(shí)踐相結(jié)合的新教學(xué)手段,更是未來(lái)智能化教育的基礎(chǔ)。仿真教學(xué)所涉及的領(lǐng)域已擴(kuò)展到物理、生命、宇宙、社會(huì)等各種學(xué)科。 金角魚(yú)希望幫助老師加深對(duì)教材、對(duì)學(xué)生理解,強(qiáng)化自己的教學(xué)水平,以適應(yīng)信息時(shí)代帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
《金角魚(yú)初中物理》的設(shè)計(jì)創(chuàng)新具有鮮明的教學(xué)前瞻性。
(1)在理念運(yùn)用上,整合了“做中學(xué)”和“STEM”理念,因而呈現(xiàn)出很強(qiáng)的探究式學(xué)習(xí)的特點(diǎn),軟件具備很強(qiáng)的交互性和操作性。
產(chǎn)品具備科學(xué)游戲的特點(diǎn),通過(guò)三維建模的形式創(chuàng)造立體的空間,交互的游戲體驗(yàn),讓孩子們可以交流互通,極大豐富了內(nèi)容玩點(diǎn),充分吸引孩子。通過(guò)交互性和操作性的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)深度參與,一改被動(dòng)灌輸?shù)膫鹘y(tǒng)模式。
(2)在表現(xiàn)手法上,呈現(xiàn)出“趣味性”、“藝術(shù)性”和“故事性”。
產(chǎn)品還將設(shè)法把故事性融入。寓知識(shí)于故事之中,藏探究于游戲之內(nèi)。以軟件的形式通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的虛擬仿真技術(shù)結(jié)合卡通人物的引導(dǎo)把枯澀難懂的理論、技術(shù),以一種生動(dòng)、形象、活潑的方式表現(xiàn)出來(lái),讓公眾能夠輕松愉快的明白和接受這些理論知識(shí)。 線上教學(xué)巧用虛擬仿真實(shí)驗(yàn),探索物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。初中物理教師備課APP安裝
金角魚(yú)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。初中物理仿真系統(tǒng)推薦
《金角魚(yú)初中物理》的一大特點(diǎn)是現(xiàn)象數(shù)據(jù)化,通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)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(duì)接觸面的壓強(qiáng)大小可以通過(guò)物體形變程度來(lái)進(jìn)行定性比較。但由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有設(shè)置定量比較的過(guò)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(wú)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(wèn)題一直以來(lái)沒(méi)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(guò)物體的形變來(lái)表現(xiàn),但因?yàn)闊o(wú)法測(cè)量的緣故導(dǎo)致無(wú)法定量描述,從而學(xué)生無(wú)法自主得出壓強(qiáng)公式。但借助《金角魚(yú)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(huì)有一個(gè)傳感器,使得壓強(qiáng)大小可以通過(guò)底部顆粒物的顏色深淺來(lái)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。 初中物理仿真系統(tǒng)推薦