《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。突破難點，金角魚研制出“比熱容-熱學(xué)”教學(xué)軟件。初中物理實驗系統(tǒng)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?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。 初中物理智能軟件下載安裝初中物理課堂教學(xué)與《金角魚初中物理》教學(xué)軟件有效整合的教學(xué)研究。

     金角魚的專題探究內(nèi)容在教師們的使用過程中，為中考復(fù)習(xí)提供了強力的支持。以壓強專題復(fù)習(xí)課為例。

     金角魚為此提供了：

     （1）投放活動情景化。可以動態(tài)調(diào)整液體、固體的參數(shù)，借助壓力壓強傳感器，清晰得讓學(xué)生觀察到投放前后，水位變化、杯內(nèi)杯外的壓強變化量。

     （2）計算過程顯性化、概括匯總表格化。借助金角魚提供的探究5種投放狀態(tài)下各物理量變化的思想，分析每一步相關(guān)物理量的表達式，總結(jié)出變化表格。

     （3）解題分析操作化。金角魚可將文本式的靜態(tài)情境轉(zhuǎn)變?yōu)榭刹僮髑榫?，帶領(lǐng)學(xué)生運用結(jié)論解決實際問題，這就使學(xué)習(xí)構(gòu)成了一個閉環(huán)。

     利用《金角魚初中物理》，探索線上線下融合的初中物理學(xué)習(xí)模式。

     有效融合線上實驗與線下實驗是未來物理教學(xué)的趨勢。線上實驗和線下實驗的側(cè)重點是不同的，通過利用金角魚合理融合線上實驗與線下實驗，建構(gòu)出匹配化情景、小組合作化的教學(xué)模式及個性化的內(nèi)容拓展，可以拓展科學(xué)探究的時間和空間，學(xué)生個體在探究過程中所擁有的自由度對其創(chuàng)造力具有積極影響。教師在建構(gòu)過程中提高了單元教學(xué)設(shè)計的能力，學(xué)生在建構(gòu)知識和拓展提升過程中實現(xiàn)具身認知的發(fā)展。 金角魚獲殊榮：成為江蘇教育信息化13個重點推薦產(chǎn)品之一。

     《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(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

     目前，上海市的中學(xué)物理教材采用螺旋式上升的編寫模式，基本圍繞力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)及原子物理等內(nèi)容。其中內(nèi)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(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的實驗，讓學(xué)生進行自主實驗設(shè)計與活動。比如電學(xué)這一章節(jié)實驗，我們可以引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間自主體驗學(xué)習(xí)，從簡單的基本的電路出發(fā)，經(jīng)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(jù)虛擬實驗在設(shè)計之初所具有的人性化功能，使得學(xué)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(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了有效的途徑。通過金角魚模擬實驗嘗試，學(xué)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(guān)注，更能夠讓學(xué)生從錯誤中汲取教訓(xùn)，從而糾正錯誤。真正學(xué)會操作方法與步驟。通過完成一個個設(shè)定的任務(wù)后，達到學(xué)會知識，促進科學(xué)思維，提升能力的目的。 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”。用什么軟件學(xué)物理

金角魚，在與課堂的融合中彰顯價值。初中物理實驗系統(tǒng)推薦

     仿真對物理教學(xué)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(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)能夠運用數(shù)學(xué)方法構(gòu)造復(fù)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(xué)研究手段和教學(xué)手段，為研究生和高校教師提供教學(xué)和研究的平臺，也正在進入中小學(xué)的日常教學(xué)中。

     仿真教學(xué)不僅是一種新的教學(xué)方法，也是一種將理論與實踐相結(jié)合的新教學(xué)手段，更是未來智能化教育的基礎(chǔ)。仿真教學(xué)所涉及的領(lǐng)域已擴展到物理、生命、宇宙、社會等各種學(xué)科。 初中物理實驗系統(tǒng)推薦