《金角魚初中物理》倡導(dǎo)學(xué)生:要發(fā)揮感性、提升感覺能力。
以初中物理聲學(xué)為例。聲學(xué)部分,不是考試的重點(diǎn),也不是老師關(guān)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(xué)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(diào)巴加泰勒》;我們還設(shè)計(jì)了擁有三個八度的琴鍵,在彈奏中探究音樂背后的科學(xué)。
感性導(dǎo)致的理性,才是真的理性,否則就是教條。我們需要知識建構(gòu),但是這個知識建構(gòu)一定不是沒有感性基礎(chǔ)的,一定是連接我們豐富感受和科學(xué)探究之間的橋梁。
教科書的生硬、應(yīng)試的導(dǎo)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(shí)驗(yàn)和線上實(shí)驗(yàn)的融合支持學(xué)生具身認(rèn)知的發(fā)展。學(xué)習(xí)物理的好軟件
《金角魚初中物理》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/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-速度等。
(3)引入壓力/壓強(qiáng)數(shù)字傳感器,支持對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、伏安法測電阻和小燈泡電功率故障復(fù)現(xiàn)工具等。
《金角魚初中物理》在系統(tǒng)反饋更智能。這一點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個方面:
實(shí)驗(yàn)操作考練習(xí)能自動評分并給出錯誤提示、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能自動評判設(shè)計(jì)的正誤、制作類(項(xiàng)目化設(shè)計(jì))能據(jù)實(shí)呈現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)效應(yīng)等。 初中物理教學(xué)工具學(xué)生可隨時隨地借助信息技術(shù)手段,從被動變主動,以自己的視角DIY設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),動手實(shí)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(xué)系統(tǒng)。它所應(yīng)用的技術(shù)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(xué)模型及其相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算方案,形成高精度、高魯棒性的CAE技術(shù)。仿真對象有電路、分子、熱機(jī)、滑動、齒輪、流體、運(yùn)動、聲波、音階、光路、柔性物體等。金角魚構(gòu)建了壓力或壓強(qiáng)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行智能評估。
《金角魚初中物理》對復(fù)習(xí)課和實(shí)驗(yàn)考練習(xí)也有很大幫助。
(1)復(fù)習(xí)課方面,用“探究式復(fù)習(xí)”構(gòu)筑學(xué)科素養(yǎng)和應(yīng)試之間的橋梁,帶來多項(xiàng)教學(xué)創(chuàng)新。
探究式復(fù)習(xí),將刷題轉(zhuǎn)化為探究式學(xué)習(xí),用深度學(xué)習(xí)替代低水平重復(fù),更能提分、更具應(yīng)變能力、更省時間、更有趣。軟件中包括了十一個專題復(fù)習(xí),它們均是考前復(fù)習(xí)的難點(diǎn)重點(diǎn)。
(2)實(shí)驗(yàn)考練習(xí),將有力地減輕教師在新授課和復(fù)習(xí)課上的教學(xué)負(fù)擔(dān)。實(shí)驗(yàn)考練習(xí),依據(jù)標(biāo)準(zhǔn),利用原有情境,推出了全部14個學(xué)生實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)考練習(xí)。每個實(shí)驗(yàn)考練習(xí)均具備演示模式、練習(xí)模式、考核模式。
它將有力地促進(jìn)考前練習(xí),而且已經(jīng)被多個老師融入到新授課的教學(xué)中。它減輕了老師負(fù)擔(dān),為新授課和復(fù)習(xí)課都帶來巨大便利,推進(jìn)了線上和線下融合的混合式教學(xué)。 金角魚的《歐姆定律(探究導(dǎo)體中電流和電壓的關(guān)系)》環(huán)節(jié)是師生強(qiáng)交互的實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例。
利用《金角魚初中物理》,做理想實(shí)驗(yàn)。
初中物理有很多理想實(shí)驗(yàn)是無法在課堂上、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)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(xué)生在軟件中不僅得出了勻速直線運(yùn)動狀態(tài)時的二力平衡條件,對于加速直線運(yùn)動和減速直線運(yùn)動時的兩力關(guān)系也能有所了解,更有的學(xué)生還能得出“當(dāng)運(yùn)動物體水平方向不受力時會保持勻速直線運(yùn)動”的結(jié)論,為之后牛頓慣性定律的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)過程中,有的學(xué)生提出疑問“為什么物體開始運(yùn)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(xué)發(fā)現(xiàn),合力會影響物體運(yùn)動狀態(tài)。通過線上實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)的情境,有效地增加了學(xué)生的體驗(yàn)、拓展了學(xué)生的思維,對于課上知識的吸收起到促進(jìn)作用。相比于平時的課上實(shí)驗(yàn),學(xué)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(zhuǎn)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(qiáng)調(diào)技術(shù)和教學(xué)深度融合,倡導(dǎo)探究式教學(xué)。學(xué)習(xí)物理的好軟件
《金角魚初中物理》中的“探究式復(fù)習(xí)”蘊(yùn)含教學(xué)智慧,呈現(xiàn)出現(xiàn)代技術(shù)的威力。
(1)“探究式復(fù)習(xí)”的特性
*探究習(xí)題背后基礎(chǔ)的研究對象
*從探究中找到一般性的方法
*在習(xí)題分析中應(yīng)用探究成果
*用設(shè)計(jì)與操作增進(jìn)對問題感知和處理能力
(2)“探究式復(fù)習(xí)”的教學(xué)價(jià)值
*更是方向:架構(gòu)學(xué)科素養(yǎng)和應(yīng)試的橋梁
*更深入:將刷題轉(zhuǎn)化為探究式學(xué)習(xí)
*更提能力:用深度學(xué)習(xí)替代低水平重復(fù)
*更能提分:提分/應(yīng)變能力/省時間/有趣
(3)“探究式復(fù)習(xí)”的內(nèi)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(qiáng)專題Ⅰ、固體壓強(qiáng)專題II、固體壓力專題、流固混合下的壓強(qiáng)專題、串聯(lián)電路動態(tài)變化專題復(fù)習(xí)課、詳見微信公眾號“金角魚做中學(xué)”中的《專題復(fù)習(xí)方案》 學(xué)習(xí)物理的好軟件