金角魚(yú)常年舉辦初中物理教學(xué)法實(shí)踐研究工作坊。本工作坊聚焦于仿真技術(shù)、信息技術(shù)和初中物理課堂教學(xué)的深度融合,進(jìn)行學(xué)科素養(yǎng)下融合仿真技術(shù)的初中物理教學(xué)法實(shí)踐研究,提高參與者的雙核素養(yǎng)和物理教學(xué)教研水平。鑒于青年教師成長(zhǎng)的迫切性和對(duì)信息技術(shù)的敏感性,本工作坊尤其歡迎青年教師參與。
培養(yǎng)和提高教師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和信息技術(shù)素養(yǎng)(雙核素養(yǎng)),建設(shè)一支精良的教師隊(duì)伍,是辦好學(xué)校的關(guān)鍵所在。青年教師的成長(zhǎng)關(guān)系到學(xué)校的現(xiàn)在和未來(lái),是實(shí)施教學(xué)革新、實(shí)現(xiàn)國(guó)家課程校本化探究化,重塑以課堂文化為內(nèi)核的學(xué)校文化的關(guān)鍵。他們精力充沛、思想活躍、富有創(chuàng)造力,對(duì)新知識(shí)、新技術(shù)、新方法具有較強(qiáng)的接受能力,成長(zhǎng)的迫切性強(qiáng)。
《金角魚(yú)初中物理》煥發(fā)教研活力,促進(jìn)教師成長(zhǎng),提升教師信息技術(shù)素養(yǎng),能
(1)提高教師貫徹物理學(xué)科素養(yǎng)教學(xué)法探究的自覺(jué)性和實(shí)踐能力;
(2)幫助教師大幅度提高物理教學(xué)的情境運(yùn)用能力;
(3)在常態(tài)化的軟件應(yīng)用中提升教師信息素養(yǎng);
(4)打造物理智慧課堂,用信息化煥發(fā)教研活力,幫助教師在公開(kāi)課和論文上提升競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)青年教師快速成長(zhǎng)。 《金角魚(yú)初中物理》以探究為目的,以情境為內(nèi)容,以交互為特征。初中物理探究系統(tǒng)下載安裝
利用《金角魚(yú)初中物理》,做探究實(shí)驗(yàn)。
金角魚(yú)不僅包含大量學(xué)生實(shí)驗(yàn)以及演示實(shí)驗(yàn),還包括很多探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)界面效果逼真,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確客觀,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)合理,是在線(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常好的選擇。
以“測(cè)定小燈泡的電功率”為例,該實(shí)驗(yàn)是初中物理中非常重要的實(shí)驗(yàn)之一,學(xué)生從實(shí)驗(yàn)器材的選擇,到實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì),再到實(shí)驗(yàn)電路的連接和數(shù)據(jù)的讀取,都需要嚴(yán)謹(jǐn)而規(guī)范的操作。該實(shí)驗(yàn)軟件首先提供了讓學(xué)生自己動(dòng)手連接實(shí)物的機(jī)會(huì),而且只有所有操作全部規(guī)范,連接全部正確之后才可以正確讀數(shù),否則就會(huì)出現(xiàn)和實(shí)物器材一樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或者報(bào)警。電路連接好之后,可以利用放大鏡功能讀取數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)中的故障進(jìn)行分析,便于學(xué)生進(jìn)一步理解實(shí)驗(yàn)過(guò)程, 初中物理仿真實(shí)驗(yàn)軟件推薦用新問(wèn)題新思想新技術(shù),創(chuàng)新初中物理教研形態(tài)。
《金角魚(yú)初中物理》突破多個(gè)“講不清/看不見(jiàn)/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(duì)流中分子運(yùn)動(dòng)的仿真、把功和能聯(lián)系起來(lái)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(wèn)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(cè)定小燈泡電功率故障”專(zhuān)題中的十余種經(jīng)典故障、“伏安法測(cè)電阻”專(zhuān)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(jiàn)“看不見(jiàn)”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。例如,聲音的傳播過(guò)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(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(lèi)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(mǎn)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。 金角魚(yú)主張找到大量習(xí)題背后共通的物理現(xiàn)象,然后對(duì)其進(jìn)行深度探究。
很多老師反映在用了《金角魚(yú)初中物理》后,日常教學(xué)發(fā)生了這些變化:
課堂變得更活躍了。學(xué)生們興趣盎然、參與度大幅提高,他們喜歡自己動(dòng)手操作,動(dòng)手引發(fā)了動(dòng)腦。教師講解變少提問(wèn)變多,學(xué)生思維被激發(fā)起來(lái)了。師生交互層次和強(qiáng)度提升,課堂的內(nèi)容得到了延展和深化。
動(dòng)手探究應(yīng)用到了復(fù)習(xí)課,繼續(xù)貫徹學(xué)科素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)。有了基于應(yīng)用和深度學(xué)習(xí)的情境,難上的復(fù)習(xí)課變得生動(dòng)和簡(jiǎn)單,教學(xué)轉(zhuǎn)化率迅速提升。該項(xiàng)目持續(xù)開(kāi)展的教研活動(dòng)惠及了上海奉賢全區(qū)百余位物理老師,幫助奉賢區(qū)初中物理2020年中考杰出率提升5.6%。
技術(shù)為教研注入了活力。三十余節(jié)各級(jí)公開(kāi)課,起到了教學(xué)創(chuàng)新示范帶動(dòng)的作用,加速I(mǎi)T和物理教學(xué)的深度融合,促進(jìn)了教師成長(zhǎng),上海浙江江蘇等地?cái)?shù)十位教師,在各級(jí)教學(xué)評(píng)比、論文評(píng)選中獲得優(yōu)異成績(jī)。 《金角魚(yú)初中物理》適合學(xué)生自學(xué)。因?yàn)閮?nèi)含很多科學(xué)教育內(nèi)容,也適合初中以外人員使用。初中物理軟件下載
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。初中物理探究系統(tǒng)下載安裝
《金角魚(yú)初中物理》在教學(xué)應(yīng)用上更自由。這一點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
(1)在電學(xué)所有模塊,都支持電路的任意設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)/調(diào)取和操作。
(2)電學(xué)之外也具備大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)場(chǎng)景,支持使用者自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),有些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還可以存儲(chǔ)和調(diào)取。如平面鏡成像、凸透鏡成像、杠桿、滑輪、參照物-運(yùn)動(dòng)-速度等。
(3)引入壓力/壓強(qiáng)數(shù)字傳感器,支持對(duì)各種固體切割物和液體的傳感。
(4)強(qiáng)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(cè)電阻和小燈泡電功率故障復(fù)現(xiàn)工具等。
《金角魚(yú)初中物理》在系統(tǒng)反饋更智能。這一點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
實(shí)驗(yàn)操作考練習(xí)能自動(dòng)評(píng)分并給出錯(cuò)誤提示、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能自動(dòng)評(píng)判設(shè)計(jì)的正誤、制作類(lèi)(項(xiàng)目化設(shè)計(jì))能據(jù)實(shí)呈現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)效應(yīng)等。 初中物理探究系統(tǒng)下載安裝