新課標下的初中物理自主學習軟件讓新課標落到實處

     《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(xiàn)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?shù)臄?shù)學方程。然后用數(shù)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(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生散亂的隨機流動現(xiàn)象。 金角魚會持續(xù)探索將虛擬仿真實驗引入課堂教學中，以學生為主體的教學模式。新課標下的初中物理自主學習軟件讓新課標落到實處

     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(shù)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(shù)據的讀取，都需要嚴謹而規(guī)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(guī)范，連接全部正確之后才可以正確讀數(shù)，否則就會出現(xiàn)和實物器材一樣的實驗現(xiàn)象或者報警。電路連接好之后，可以利用放大鏡功能讀取數(shù)據并對數(shù)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， 中學物理教學軟件深受廣大師生歡迎金角魚為教師提供基于情境的教學設計方案。

     《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容。其中內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。

     《金角魚初中物理》使物理實驗課的數(shù)據采集及處理變的更有效。

     物理的實驗離不開數(shù)據的采集及處理，但在一些較為復雜的物理實驗中，傳統(tǒng)實驗難以在短時間內進行的復雜數(shù)據的采集及處理。且傳統(tǒng)物理實驗每進行一次實驗需要多個實驗器材的組合使用，部分實驗準備和操作時間過長，導致無法在有限課堂時間內完成對應內容的學習的情況時有發(fā)生。在數(shù)據處理等方面，學生需要進行大量的人工計算和分析，再根據實驗數(shù)據或作出的圖像、進行分析歸納得出結論。但事實上，一節(jié)課能留給學生探究的次數(shù)和思考的時間并不多。學生在課堂上的一些想法也很難在課上全部進行，想在課余時間將課上自己的想法付諸實踐也會受此器材的局限，結果只能空想了之。而金角魚打破原先大量的人工計算環(huán)節(jié)，通過自帶的電子表格，輸入已采集的數(shù)據，可自動描點繪圖，大量縮短了數(shù)據處理的時間，幫助學生有更多時間進行數(shù)據分析或圖像分析，有效提升學生的科學思維。 金角魚云平臺強調技術和教學深度融合，倡導探究式教學。

     《金角魚初中物理》提供大量游戲化的實驗內容，能促進學生科學思維的提升。

     物理實驗天生具有較強的吸引力，中學生好奇且好動，但學生之間存在個別差異，對于某一知識點的理解有時是片面的，學習水平層次不等，部分學生存在畏難的心理障礙。以測小燈泡電功率專題復習為例，習題基本可概括為三大類型：①推導電源規(guī)格②推導滑動變阻器規(guī)格（滑動變阻器阻值）③推導燈泡規(guī)格（燈泡額定電壓、額定電流、額定電功率。學生解題解題之前需要掌握各用電器之間關系，這對學生邏輯能力要求較高。

     我們可以通過軟件中“九宮格翻牌”游戲的形式對學生先進行邏輯訓練。以求“總電壓”為例，要想求得總電壓，“翻牌”游戲提供了兩種途徑：一種是橫向上，通過燈泡電壓UL和滑動變阻器電壓UP的相加；另一種是縱向上，通過電路中的電流I和總電阻R總相乘。如果使用第一種方式，那么就想辦法得到UL和UP；如果使用第二種方法，那么想辦法求得I和R總.。通過游戲，學生能在趣味中體驗到解題的快樂，并在潛移默化中逐步培養(yǎng)了邏輯思維能力。 《金角魚初中物理》的教學應用與價值。金角魚初中物理教學軟件是老師的好幫手

金角魚主張找到大量習題背后共通的物理現(xiàn)象，然后對其進行深度探究。新課標下的初中物理自主學習軟件讓新課標落到實處

     仿真對物理教學具有深遠價值和現(xiàn)實意義，金角魚致力于把仿真的觀念和運用能力帶給廣大物理教師。

     作為一種認識和改造客觀世界的重要手段，仿真經過多年的發(fā)展，已經能夠運用數(shù)學方法構造復雜的物理模型，提示真實世界的變化規(guī)律。仿真是一種新的科學研究手段和教學手段，為研究生和高校教師提供教學和研究的平臺，也正在進入中小學的日常教學中。

     仿真教學不僅是一種新的教學方法，也是一種將理論與實踐相結合的新教學手段，更是未來智能化教育的基礎。仿真教學所涉及的領域已擴展到物理、生命、宇宙、社會等各種學科。 新課標下的初中物理自主學習軟件讓新課標落到實處

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