《金角魚初中物理》的研發創新手段具有鮮明的先進性和綜合性。

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

     （2）綜合虛擬仿真、情境化教學、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技術，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，引發學生動手、思考和探究，促進有效學習行為的發生。

     （3）體現在仿真精度和智能分析上，即虛擬環境是基于CAE標準的，具有高精度仿真特點。 金角魚初中物理，為師生賦能。初中物理實驗探究

     很多老師反映在用了《金角魚初中物理》后，日常教學發生了這些變化：

     課堂變得更活躍了。學生們興趣盎然、參與度大幅提高，他們喜歡自己動手操作，動手引發了動腦。教師講解變少提問變多，學生思維被激發起來了。師生交互層次和強度提升，課堂的內容得到了延展和深化。

     動手探究應用到了復習課，繼續貫徹學科素養教學目標。有了基于應用和深度學習的情境，難上的復習課變得生動和簡單，教學轉化率迅速提升。該項目持續開展的教研活動惠及了上海奉賢全區百余位物理老師，幫助奉賢區初中物理2020年中考杰出率提升5.6%。

     技術為教研注入了活力。三十余節各級公開課，起到了教學創新示范帶動的作用，加速IT和物理教學的深度融合，促進了教師成長，上海浙江江蘇等地數十位教師，在各級教學評比、論文評選中獲得優異成績。 初中物理仿真教學APP排名一款有使命、有思想、有教學創新、有技術含量的經典產品。

     金角魚在上海的教學應用實踐《用數值仿真和人工智能，改變初中物理教學模式》，入選《中國智能教育創新實踐報告》。

     “2022中國教育數字化轉型下的智能教育”論壇，于2022年1月13日在上海舉行。

     本論壇重點關注中國近年來在各個學生年齡段以及各場景下教育數字化轉型的成果，討論智能教育技術對傳統教育所帶來的改變，旨在推進人工智能等信息技術與教育的深度融合和推廣應用。

     本次論壇邀請了來自教育界的學者與企業界的嘉賓，圍繞人工智能和其他先進技術促進教育數字化轉型等問題進行分享和交流。UNESCO教育信息技術研究所（UNESCOIITE)所長展濤做了主旨報告。

     《中國智能教育創新實踐報告》作為本次會議的重要成果在此次論壇上發布。

     在入選《中國智能教育創新實踐報告》21個杰出案例中，除了15個學校案例之外，只有6個企業案例。這六個企業案例來自于華為、騰訊、金角魚等。

     《金角魚初中物理》中的情境是怎么做出來的？金角魚，不是對研究或學習對象現象級的仿真，而是對物理對象內在機理的仿真。它基于人類對整個物理對象形成的科學的研究成果，這個成果往往是嚴謹的數學方程。然后用數值仿真技術，形成可視化的可交互情境。

     有很多老師和同學對此非常感興趣，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。當對流存在時，熱擴散會由于流體的流動而發生復雜的形變，其運動規律滿足NS（Navier-Stokes）方程。我們的數值仿真算法就基于NS方程，因此會帶了較為復雜的計算，對計算機性能有一定要求。由于流體存在湍流現象，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生散亂的隨機流動現象。 線上教學巧用虛擬仿真實驗，探索物理實驗教學新模式。

     《金角魚初中物理》能解決以下問題。

     （1）解決了教師情境創設難的問題：用仿真技術創設互動情境，實現了日常教學中的難點突破和探究式教學。

     （2）解決了學生學習積極性調動問題：用數值仿真/人工智能/互聯網等技術實現了“課堂四動（情境互動/問題拉動/數據聯動/平臺驅動）”，通過“課堂四動”引發“學生四動（動手/動腦/動心/動情）”。

     （3）解決了應試教育和素質教育相背的問題，緩解了教師復習課教學轉化率低的問題：用“探究式復習”構筑學科素養和應試之間的橋梁，教學轉化率大幅提升。

     （4）解決了學生實驗操作動手難問題和規范性掌握問題：實驗考練習，有力地減輕教師在新授課和復習課上的教學負擔。

     （5）解決物理學科教研不活躍和手段匱乏的問題：以新技術煥發物理學科教學教研的活力，促進教師成長和教學水平的提高。 金角魚支持下的新型實驗數據交互方式將持續改變初中物理課堂。初中物理教師備課系統安裝

金角魚為教師提供基于情境的教學設計方案。初中物理實驗探究

     《金角魚初中物理》的一大特點是現象數據化，通過數據來傳達感性。例如軟件中引入的數字傳感器——壓力壓強傳感器。

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

     ”上面提到的這個問題一直以來沒有一個很好的解決方案，因為物體受到的壓強雖然可通過物體的形變來表現，但因為無法測量的緣故導致無法定量描述，從而學生無法自主得出壓強公式。但借助《金角魚初中物理》軟件，將這塊內容進行了重新設計。在軟件“壓力壓強”教學內容中，物體的下方都會有一個傳感器，使得壓強大小可以通過底部顆粒物的顏色深淺來判斷（顏色越深壓強越大），同時還可以在數據層面顯示壓強的具體大小。在能獲得壓強具體數據情況下，就可以找出壓強與壓力大小、受力面積大小的定量關系——與壓力成正比，與受力面積成反比。 初中物理實驗探究