《金角魚初中物理》倡導學生:要發(fā)揮感性、提升感覺能力。
以初中物理聲學為例。聲學部分,不是考試的重點,也不是老師關注的板塊。但是,“聲”是耳朵所感受的東西,它是鮮活的、有趣的,是能激發(fā)孩子科學興趣的。我們不可切斷或漠視這個孩子與世界發(fā)生聯(lián)系的途徑。
在聲音的產(chǎn)生與傳播中,我們引入了貝多芬的《致愛麗絲》,原名《a小調巴加泰勒》;我們還設計了擁有三個八度的琴鍵,在彈奏中探究音樂背后的科學。
感性導致的理性,才是真的理性,否則就是教條。我們需要知識建構,但是這個知識建構一定不是沒有感性基礎的,一定是連接我們豐富感受和科學探究之間的橋梁。
教科書的生硬、應試的導向、課堂的沉悶、社會的急功近利,已經(jīng)極大地壓制了孩子們的感性。釋放感性就是解放孩子、解救教育。 線下實驗和線上實驗的融合支持學生具身認知的發(fā)展。學習物理的好軟件
《金角魚初中物理》在教學應用上更自由。這一點表現(xiàn)在如下幾個方面:
(1)在電學所有模塊,都支持電路的任意設計、存儲/調取和操作。
(2)電學之外也具備大量的實驗設計場景,支持使用者自由設計實驗,有些實驗設計還可以存儲和調取。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,可適用于習題的分析和深層探究。如參數(shù)可調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:
實驗操作考練習能自動評分并給出錯誤提示、實驗設計能自動評判設計的正誤、制作類(項目化設計)能據(jù)實呈現(xiàn)運轉效應等。 初中物理教學工具學生可隨時隨地借助信息技術手段,從被動變主動,以自己的視角DIY設計實驗,動手實踐。
《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系統(tǒng)。它所應用的技術主要是數(shù)值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角魚建立了物理對象的數(shù)學模型及其相應的數(shù)值計算方案,形成高精度、高魯棒性的CAE技術。仿真對象有電路、分子、熱機、滑動、齒輪、流體、運動、聲波、音階、光路、柔性物體等。金角魚構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計進行智能評估。
《金角魚初中物理》對復習課和實驗考練習也有很大幫助。
(1)復習課方面,用“探究式復習”構筑學科素養(yǎng)和應試之間的橋梁,帶來多項教學創(chuàng)新。
探究式復習,將刷題轉化為探究式學習,用深度學習替代低水平重復,更能提分、更具應變能力、更省時間、更有趣。軟件中包括了十一個專題復習,它們均是考前復習的難點重點。
(2)實驗考練習,將有力地減輕教師在新授課和復習課上的教學負擔。實驗考練習,依據(jù)標準,利用原有情境,推出了全部14個學生實驗的實驗考練習。每個實驗考練習均具備演示模式、練習模式、考核模式。
它將有力地促進考前練習,而且已經(jīng)被多個老師融入到新授課的教學中。它減輕了老師負擔,為新授課和復習課都帶來巨大便利,推進了線上和線下融合的混合式教學。 金角魚的《歐姆定律(探究導體中電流和電壓的關系)》環(huán)節(jié)是師生強交互的實驗教學案例。
利用《金角魚初中物理》,做理想實驗。
初中物理有很多理想實驗是無法在課堂上、實驗室內完成的,如“探究光滑水平面上的二力平衡”。此時利用金角魚則能解決這個問題。
學生在軟件中不僅得出了勻速直線運動狀態(tài)時的二力平衡條件,對于加速直線運動和減速直線運動時的兩力關系也能有所了解,更有的學生還能得出“當運動物體水平方向不受力時會保持勻速直線運動”的結論,為之后牛頓慣性定律的學習奠定了基礎。在實驗過程中,有的學生提出疑問“為什么物體開始運動后,無論施加的兩個力怎么改變,都無法使物體靜止”;有的同學發(fā)現(xiàn),合力會影響物體運動狀態(tài)。通過線上實驗創(chuàng)設的情境,有效地增加了學生的體驗、拓展了學生的思維,對于課上知識的吸收起到促進作用。相比于平時的課上實驗,學生不再受到時間和空間的限制,這樣的探究更加充分。 《金角魚初中物理》入選UNESCO“教育數(shù)字化轉型創(chuàng)新案例”。初中物理教師備課系統(tǒng)下載推薦
金角魚云平臺強調技術和教學深度融合,倡導探究式教學。學習物理的好軟件
《金角魚初中物理》中的“探究式復習”蘊含教學智慧,呈現(xiàn)出現(xiàn)代技術的威力。
(1)“探究式復習”的特性
*探究習題背后基礎的研究對象
*從探究中找到一般性的方法
*在習題分析中應用探究成果
*用設計與操作增進對問題感知和處理能力
(2)“探究式復習”的教學價值
*更是方向:架構學科素養(yǎng)和應試的橋梁
*更深入:將刷題轉化為探究式學習
*更提能力:用深度學習替代低水平重復
*更能提分:提分/應變能力/省時間/有趣
(3)“探究式復習”的內容
凸透鏡成像專題、伏安法測電阻專題、伏安法測電阻故障專題、測定小燈泡電功率專題、測定小燈泡電功率故障專題、電路故障專題(短路、斷路)、固體壓強專題Ⅰ、固體壓強專題II、固體壓力專題、流固混合下的壓強專題、串聯(lián)電路動態(tài)變化專題復習課、詳見微信公眾號“金角魚做中學”中的《專題復習方案》 學習物理的好軟件