《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。 突破難點，金角魚研制出“比熱容-熱學”教學軟件。初中物理APP下載

     《金角魚初中物理》突破多個“講不清/看不見/進不去/動不得/難再現(xiàn)”的教學難點。

     （1）進入“進不去”的微觀領域。例如，熱對流中分子運動的仿真、把功和能聯(lián)系起來認知比熱容、以及電壓的直觀解釋等。

     （2）進入“進不去”的工程問題。例如，組裝活塞運行機構(gòu)和熱機等。

     （3）操作“動不得”的理想實驗。例如，探究光滑水平面上力和運動的關(guān)系等。

     （4）造出“難再現(xiàn)”的實驗故障。例如，“測定小燈泡電功率故障”專題中的十余種經(jīng)典故障、“伏安法測電阻”專題中十幾種電路故障；學生還可根據(jù)現(xiàn)象描述，在正確電路基礎上進行修改，使得電路出現(xiàn)指定故障。

     （5）看見“看不見”的實驗過程。例如，聲音的傳播過程、振動與聲音等。

     （6）講清“講不清”的現(xiàn)象和原理。例如，引入數(shù)字傳感器，建立壓力壓強直觀感知；引入三維建模，深入剖析四沖程原理等。 初中物理備課系統(tǒng)排名《金角魚初中物理》以探究為目的，以情境為內(nèi)容，以交互為特征。

     《金角魚初中物理》在新授課方面，利用眾多杰出教學實踐，和仿真技術(shù)結(jié)合，有效突破多個教學難點和關(guān)鍵點。

     軟件在二力平衡、壓強、法線的引入、電路動態(tài)和電路故障、比熱容、凸透鏡成像、測定小燈泡電功率、電和熱學的微觀解釋、聲音傳播的疏密波等很多教學難點和關(guān)鍵點都著力突破，得到了眾多老師的應用。

     以“凸透鏡成像”為例，《金角魚初中物理》沿著這個脈絡深入：探究凸透鏡成實像的規(guī)律--凸透鏡焦距對成像的影響--物體高度對凸透鏡成像的影響--凸透鏡成像與光源大小的關(guān)系--遮光板對凸透鏡成像的影響--凸透鏡成像規(guī)律的光路分析。

     金角魚在上海的教學應用實踐《用數(shù)值仿真和人工智能，改變初中物理教學模式》，入選《中國智能教育創(chuàng)新實踐報告》。

     “2022中國教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的智能教育”論壇，于2022年1月13日在上海舉行。

     本論壇重點關(guān)注中國近年來在各個學生年齡段以及各場景下教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成果，討論智能教育技術(shù)對傳統(tǒng)教育所帶來的改變，旨在推進人工智能等信息技術(shù)與教育的深度融合和推廣應用。

     本次論壇邀請了來自教育界的學者與企業(yè)界的嘉賓，圍繞人工智能和其他先進技術(shù)促進教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型等問題進行分享和交流。UNESCO教育信息技術(shù)研究所（UNESCOIITE)所長展?jié)隽酥髦紙蟾妗?

     《中國智能教育創(chuàng)新實踐報告》作為本次會議的重要成果在此次論壇上發(fā)布。

     在入選《中國智能教育創(chuàng)新實踐報告》21個杰出案例中，除了15個學校案例之外，只有6個企業(yè)案例。這六個企業(yè)案例來自于華為、騰訊、金角魚等。 用技術(shù)改變教學模式，金角魚案例入選《中國智能教育創(chuàng)新實踐報告》。

     《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 金角魚榮獲"2019智慧教育杰出校園好方案”。初中物理智能系統(tǒng)下載安裝

金角魚面向過程和方法，重視教學創(chuàng)新，基于關(guān)鍵素養(yǎng)，看重科學探究和科學思維。初中物理APP下載

     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(chuàng)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(shù)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(huán)節(jié)需要創(chuàng)設更多生動、直觀、能激發(fā)學生思維的互動情境。為解決上述問題，金角魚把數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)引入到初中物理教學中。

     2020年2月上海奉賢區(qū)教育學院教學研究中心和上海金角魚軟件有限公司聯(lián)合發(fā)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(qū)學校實施，后來擴展到上海的楊浦區(qū)、閔行區(qū)、浦東新區(qū)、嘉定區(qū)，進而又延伸到江蘇省和浙江省的部分學校。據(jù)不完全統(tǒng)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?yōu)椤度诤戏抡婕夹g(shù)學科素養(yǎng)導向的初中物理教學法實踐研究》。

     該項目目的是運用數(shù)值仿真和人工智能技術(shù)煥發(fā)初中物理教學活力，造就學生探究式學習的場景，激發(fā)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(yǎng)學科素養(yǎng)達標的高素質(zhì)學生。 初中物理APP下載