金角魚教研共同體正在積極探索初中物理教學新模式和新方法。

     對于初中物理教學，普遍存在情境創設乏力、學生動手操作機會較少的情況；諸多教學難點的解決呼喚新的技術手段，如二力平衡、電學故障等。為提高學生學習興趣、參與度和學習效果，在物理教學的諸多環節需要創設更多生動、直觀、能激發學生思維的互動情境。為解決上述問題，金角魚把數值仿真和人工智能技術引入到初中物理教學中。

     2020年2月上海奉賢區教育學院教學研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯合發起《在線教學背景下初中物理課堂教學與金角魚初中物理軟件的有效整合教學研究》項目。該項目先在上海古華中學等十余所奉賢區學校實施，后來擴展到上海的楊浦區、閔行區、浦東新區、嘉定區，進而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學校。據不完全統計，該項目累計涉及學校500所以上、教師1500名以上。隨著實踐的深入，本項目后來演變為《融合仿真技術學科素養導向的初中物理教學法實踐研究》。

     該項目目的是運用數值仿真和人工智能技術煥發初中物理教學活力，造就學生探究式學習的場景，激發學生動手、動腦、動心、動情，改變“教”和“學”的模式；探索用新的方法和工具武裝新一代教師，培養學科素養達標的高素質學生。 金角魚，在與課堂的融合中彰顯價值。初中物理模擬實驗室平臺下載

     利用《金角魚初中物理》，做探究實驗。

     金角魚不僅包含大量學生實驗以及演示實驗，還包括很多探究實驗。實驗界面效果逼真，實驗數據準確客觀，實驗設計科學合理，是在線實驗教學非常好的選擇。

     以“測定小燈泡的電功率”為例，該實驗是初中物理中非常重要的實驗之一，學生從實驗器材的選擇，到實驗表格的設計，再到實驗電路的連接和數據的讀取，都需要嚴謹而規范的操作。該實驗軟件首先提供了讓學生自己動手連接實物的機會，而且只有所有操作全部規范，連接全部正確之后才可以正確讀數，否則就會出現和實物器材一樣的實驗現象或者報警。電路連接好之后，可以利用放大鏡功能讀取數據并對數據進行處理，還可以對實驗中的故障進行分析，便于學生進一步理解實驗過程， 初中物理探究APP安裝有了金角魚，物理更容易。

     《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。

     《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。 金角魚云平臺有助于重塑以課堂文化為主的學校文化。

     金角魚服務客戶/用戶的案例有：

     *上海市閔行區/奉賢區/楊浦區/嘉定區/浦東新區的公辦民辦學校幾十所

     *公開課/示范課、學生常態化應用、老師日常教學

     *新授課/專題復習課/單元復習課

     應用情形：

     （1）打造新型課堂，整個課堂依靠金角魚軟件平臺支撐，課堂深度提升

     （2）作為突破教學難點的利器，成為課堂亮點

     （3）學生預習，激發興趣，提出問題，使課堂教學更有針對性

     （4）學生作業，新型作業，教師可網上批改

     （5）作為教學資源，成為課堂亮點

     （6）作為項目化教學的工具

     （7）作為課后拓展的工具 我們倡導感性--《金角魚初中物理.聲學》。初中物理仿真平臺安裝

《金角魚初中物理》的產品使命是：現代技術和初中物理教育教學的深度融合。初中物理模擬實驗室平臺下載

     金角魚有著大量的教學創新，一直在應用中為老師們提供幫助，助力老師成為信息時代的杰出教師。例如幫助上海民辦永昌學校的邱老師打造《探究物質質量與體積的關系》一課。

     本節課采用小組合作的形式，三個大組十個小組的學生分別對三種液體、三種固體進行測量。利用金角魚平臺進行數據的收集、匯總，并帶領學生進行數據分析。金角魚的即時匯總、曲線擬合等基于內容的數據采集和分析工具為課堂提供了極大的便利。

     （1）實驗數據的生生、師生共享。線下實驗與金角魚線上數據分享相融合，即時拿到實驗數據，提高了實驗效率，同學們看到了團隊協作的力量，無意之間增強了團隊的合作的意識。

     （2）方便的曲線擬合工具。當大家的數據一組一組呈現在坐標系上，擬合出圖像時，學生們都發出驚嘆。圖線法的運用，促進了形象思維在物理探究中作用的發揮。

     （3）學生實驗結果的即時診斷。課上有一組學生測量固體體積的時候忘記減去量筒中原有液體體積，導致采集數據錯誤。當從圖線中發現這個問題的時候，同學們恍然大悟。 初中物理模擬實驗室平臺下載