金角魚在上海的教學(xué)應(yīng)用實踐《用數(shù)值仿真和人工智能,改變初中物理教學(xué)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(xué)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(jìn)人工智能等信息技術(shù)與教育的深度融合和推廣應(yīng)用。
本次論壇邀請了來自教育界的學(xué)者與企業(yè)界的嘉賓,圍繞人工智能和其他先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型等問題進(jìn)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(xué)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。 突破難點,金角魚研制出“比熱容-熱學(xué)”教學(xué)軟件。初中物理仿真實驗系統(tǒng)下載推薦
《金角魚初中物理》中靈活的實驗設(shè)計和智能反饋,能減輕教師工作量,提升課堂效率。
以電路設(shè)計為例,在電學(xué)模塊的任何地方,師生都可以自由設(shè)計、操作電路,都可以隨意存取電路文件,都能得到智能的系統(tǒng)反饋。
電路設(shè)計引擎具備如下特性:
*電參數(shù)可調(diào)/故障可設(shè)置
*可操作/存儲/修改/分享
*內(nèi)在機理層次的仿真
*器件數(shù)量不受限制
*可隨意自主設(shè)計電路
電路設(shè)計引擎具備如下教學(xué)價值:
*體貼:教師減少課時占用、解決動態(tài)/故障難點
*智能:智能評判設(shè)計成果
*個性:自主設(shè)計更能激勵、支持項目化教學(xué) 初中物理教師備課系統(tǒng)排名我們倡導(dǎo)感性--《金角魚初中物理.聲學(xué)》。
《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(xué)中的難點突破和探究式教學(xué)。
(2)解決了學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)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(fù)習(xí)課教學(xué)轉(zhuǎn)化率低的問題: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,教學(xué)轉(zhuǎn)化率大幅提升。
(4)解決了學(xué)生實驗操作動手難問題和規(guī)范性掌握問題:實驗考練習(xí),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)。
(5)解決物理學(xué)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(xué)科教學(xué)教研的活力,促進(jìn)教師成長和教學(xué)水平的提高。
《金角魚初中物理》中的“探究式復(fù)習(xí)”蘊含教學(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)、固體壓強專題Ⅰ、固體壓強專題II、固體壓力專題、流固混合下的壓強專題、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》 金角魚的價值主張:面向過程和方法,強調(diào)以學(xué)生為主體的探究,強調(diào)課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化、動態(tài)化和課堂的活化。
《金角魚初中物理》在教學(xué)難點突破上舍得下苦功夫、深功夫。
比如,為了突破“比熱容”這個公認(rèn)的教學(xué)難點,金角魚專門推出了“比熱容-熱學(xué)”板塊,在金角魚公眾號上開設(shè)了“熱學(xué)十八回”講座。
這個模塊涵蓋溫度、P-V-T關(guān)系、熱傳遞、比熱容、分子運動等18個方面的探究目標(biāo)和互動探究情境。從零號定律出發(fā),深入到分子領(lǐng)域,探究溫度的本質(zhì);把功和熱聯(lián)系起來,初步探究比熱容;從分子運動層面,對影響比熱容的因素進(jìn)行更深入的探究等。
為了攻克“比熱容”這個普遍的教學(xué)難點,金角魚研發(fā)團隊不但研讀了多本中國的大學(xué)教材,還研讀了多本歐美極富盛名的大學(xué)教材。
這些歐美的相關(guān)教材,動不動厚達(dá)2000頁以上。在其中,金角魚看到了國內(nèi)教學(xué)上的差距,得到了很多啟發(fā)。 《金角魚初中物理》入選UNESCO“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新案例”。初中物理學(xué)習(xí)軟件推薦
金角魚初中物理,為教學(xué)賦能。初中物理仿真實驗系統(tǒng)下載推薦
《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(xí)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(xué)的研究成果,這個成果往往是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)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(xué)對此非常感興趣,認(rèn)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(dāng)對流存在時,熱擴散會由于流體的流動而發(fā)生復(fù)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(fù)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。 初中物理仿真實驗系統(tǒng)下載推薦