《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)學模型及其相應(yīng)的數(shù)值計算方案，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、滑動、齒輪、流體、運動、聲波、音階、光路、柔性物體等。金角魚構(gòu)建了壓力或壓強等數(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/光路等用戶的實驗設(shè)計進行智能評估。金角魚是老師教學的好幫手，學生學習的得力助手。初中物理課件

     《金角魚初中物理》能解決以下問題。

     （1）解決了教師情境創(chuàng)設(shè)難的問題：用仿真技術(shù)創(chuàng)設(shè)互動情境，實現(xiàn)了日常教學中的難點突破和探究式教學。

     （2）解決了學生學習積極性調(diào)動問題：用數(shù)值仿真/人工智能/互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實現(xiàn)了“課堂四動（情境互動/問題拉動/數(shù)據(jù)聯(lián)動/平臺驅(qū)動）”，通過“課堂四動”引發(fā)“學生四動（動手/動腦/動心/動情）”。

     （3）解決了應(yīng)試教育和素質(zhì)教育相背的問題，緩解了教師復習課教學轉(zhuǎn)化率低的問題：用“探究式復習”構(gòu)筑學科素養(yǎng)和應(yīng)試之間的橋梁，教學轉(zhuǎn)化率大幅提升。

     （4）解決了學生實驗操作動手難問題和規(guī)范性掌握問題：實驗考練習，有力地減輕教師在新授課和復習課上的教學負擔。

     （5）解決物理學科教研不活躍和手段匱乏的問題：以新技術(shù)煥發(fā)物理學科教學教研的活力，促進教師成長和教學水平的提高。 初中物理模擬APP金角魚支持下的新型實驗數(shù)據(jù)交互方式將持續(xù)改變初中物理課堂。

     利用《金角魚初中物理》，探索項目化的初中物理學習模式。

     開展設(shè)計項目式或主題式的探究性學習模式，利用金角魚線上平臺，有更多保存和展示學生作品的空間，教師要盡可能地展示學生的學習成果，以成就感驅(qū)動學生進一步學習。在學生嘗試優(yōu)化設(shè)計方案的過程中不斷增加感覺運動系統(tǒng)的體驗，進而調(diào)動大腦的思考，這樣可以有效促進具身認知發(fā)展。利用平臺提供的豐富資源，項目化式的學習，學生各顯其能，在習得知識的過程中，培養(yǎng)了解決問題的能力，增加了學生的自信心，促進了學生的個性化發(fā)展示。

     《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。 金角魚為教師提供基于情境的教學設(shè)計方案。

     利用《金角魚初中物理》，做科學嚴謹?shù)奈锢韺嶒灐?

     物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，物理規(guī)律的建立,無一不是以實驗為基礎(chǔ),并受到實驗的檢驗。科學嚴謹?shù)奈锢韺嶒?，從實驗器材的選擇，到實驗步驟的確立，再到實驗數(shù)據(jù)的獲得和處理，都體現(xiàn)著物理學科的素養(yǎng)。

     為了確保實驗的定量和有效，必須有規(guī)范化的實驗器材來輔助教學，然而在某些特殊驗中，由于實驗器材的限制，規(guī)范實驗自然無從談起。此時金角魚便體現(xiàn)出它的優(yōu)勢，可以讓學生直觀地看到實驗現(xiàn)象，獲得實驗數(shù)據(jù)從而得到實驗結(jié)論。還可以讓學生利用模擬實驗驗，提升學習的興趣。 金角魚開展《融合仿真技術(shù)的初中物理學科素養(yǎng)培養(yǎng)教學法實踐研究》工作坊。初中物理課件制作系統(tǒng)排名

金角魚三門課程入選首批“上海市素質(zhì)教育課程項目資源”。初中物理課件

     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(jù)準確客觀，實驗設(shè)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(shè)計，再到實驗電路的連接和數(shù)據(jù)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(jù)并對數(shù)據(jù)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， 初中物理課件