《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?qū)W習對象現(xiàn)象級的仿真，而是對物理對象內(nèi)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?shù)臄?shù)學方程。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(fā)生復雜的形變，其運動規(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(xiàn)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(chǎn)生散亂的隨機流動現(xiàn)象。 金角魚能激發(fā)興趣，并能促進深度學習和自主學習。初中物理自學系統(tǒng)

     《金角魚初中物理》中虛擬仿真實驗的暫停功能，能有效提升學生自主學習能力。

     目前，上海市的中學物理教材采用螺旋式上升的編寫模式，基本圍繞力學、光學、熱學、電磁學及原子物理等內(nèi)容。其中內(nèi)容的要求不斷螺旋上升，我們可以利用軟件圍繞重要概念展開的一系列由簡單到復雜、相互關(guān)聯(lián)的實驗，讓學生進行自主實驗設計與活動。比如電學這一章節(jié)實驗，我們可以引導學生利用課余時間自主體驗學習，從簡單的基本的電路出發(fā)，經(jīng)歷串并聯(lián)連接、電流表和電壓表的使用方法、再到用歐姆定律測電阻、測定小燈泡電功率等知識。根據(jù)虛擬實驗在設計之初所具有的人性化功能，使得學生在進行物理實驗時能夠暫停、重組。這些人性化功能很好為學生的自主學習提供了有效的途徑。通過金角魚模擬實驗嘗試，學生不僅能夠利用軟件中的溫馨提示功能加強自己對錯誤的理解與關(guān)注，更能夠讓學生從錯誤中汲取教訓，從而糾正錯誤。真正學會操作方法與步驟。通過完成一個個設定的任務后，達到學會知識，促進科學思維，提升能力的目的。 初中物理學習APP安裝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》創(chuàng)設的情境，強調(diào)探究和交互。

     每個情境以探究為主線。結(jié)合教學痛點，設立探究項目（如：比熱容、光反射中法線概念的引入、平面鏡成像原理、凸透鏡成像原理、勻速直線運動、二力平衡、摩擦力、直線上的二力合成、壓力壓強等）。結(jié)合教學關(guān)鍵點，設置情境，每一情境都有一個鮮明的探究目標。

     每個情境均以交互為特征。交互類型包括：

     （1）人機交互：

     *AI跟蹤設計和操作全過程

     *智能反饋得分和錯誤信息

     *“多樂”卡通人物，現(xiàn)場提供幫助

     （2）師生交互：

     *老師可查看學生的設計、數(shù)據(jù)、圖線等

     *提供有雙向即時溝通工具

     （3）交互內(nèi)容可以有：

     *實驗設計交互

     *數(shù)據(jù)處理交互

     *任務交互

     （4）交互機制有：

     *同步交互，打造新型課堂

     *異步交互，打造翻轉(zhuǎn)課堂

     很多老師反映在用了《金角魚初中物理》后，日常教學發(fā)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(fā)了動腦。教師講解變少提問變多，學生思維被激發(fā)起來了。師生交互層次和強度提升，課堂的內(nèi)容得到了延展和深化。

     動手探究應用到了復習課，繼續(xù)貫徹學科素養(yǎng)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(zhuǎn)化率迅速提升。該項目持續(xù)開展的教研活動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)各級公開課，起到了教學創(chuàng)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(shù)十位教師，在各級教學評比、論文評選中獲得優(yōu)異成績。 《金角魚初中物理》適合教師提升教學效果、打造新型課堂、布置作業(yè)。

     《金角魚初中物理》將有效促進新授課教學中實驗和教學的融合。

     金角魚實驗操作考包含的14個實驗，以九年級第二學期的新授課小燈泡電功率為例，老師可在課上利用軟件的“演示/練習/考核模式”，進行實驗教學。金角魚提供詳細規(guī)范的實驗操作流程，以及操作評價標準，可以給老師們做了一個加強，對老師們的教學、學生實驗操作考試練習幫助很大。

     同時還可以在課外運用金角魚軟件輔導學生熟悉實驗操作要點。有些金角魚的用戶分享了自己的“兩步走”戰(zhàn)略。先通過軟件幫助學生熟悉實驗操作要點：課上用軟件教學之后，讓學生分批次在教室白板、老師的電腦上動手體驗。再走進實驗室用實物操作。這樣實現(xiàn)了學生空間、時間上的自由分配，在課外運用軟件來熟悉實驗操作，學生也非常喜歡。 金角魚的價值主張：面向過程和方法，強調(diào)以學生為主體的探究，強調(diào)課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化、動態(tài)化和課堂的活化。初中物理自學系統(tǒng)

金角魚為教師提供基于情境的教學設計方案。初中物理自學系統(tǒng)

     教育部教育信息化技術(shù)標準委員會主任祝智庭教授為金角魚題詞。在經(jīng)過對金角魚公司和《金角魚初中物理》的前期研究后，祝智庭教授對《金角魚初中物理》產(chǎn)品進行了更為深入地實際考察。考察過后，祝智庭教授說，金角魚能夠肯坐冷板凳，“以IT和物理教學深度融合”為產(chǎn)品使命實屬難能可貴，很有教育情懷。而做教育，沒有教育情懷是做不好的。

     金角魚堅持自己的價值主張，堅持把探究作為“情境創(chuàng)設”的主線，以生動深刻的情境和多種形式的交互致力于打造新型課堂。在祝教授看來，這是開辟了新路。他希望金角魚，在這條光明大道上繼續(xù)深入地走下去，越做越好。

     祝教授，滿懷對教育的期待，欣然為金角魚題詞：“教育無極限，探知開新路”。 初中物理自學系統(tǒng)