初中物理教學的另一副翅膀——《金角魚初中物理》于物理教學的融合。
應用應用信息技術必然是今后物理教學的趨勢。金角魚能提供如下幫助:
(1)提供大量物理情境,激發學習興趣;
(2)降低學習難度,增強學習力;
(3)輔助物理實驗,提升教學實效;
(4)重演物理知識發生過程,增強學生體驗;
(5)拓展學習時空,變有限為無限。
在物理教學中,金角魚就如同老師們物理教學的另一副新翅膀,幫助老師進一步拓展物理教學時空,使學生可以在更高、更廣闊的物理時空中翱翔,獲得更高、更好的發展。 《金角魚初中物理》入選UNESCO“教育數字化轉型創新案例”。中學物理探究式教學系統下載

《金角魚初中物理》在教學應用上更自由。這一點表現在如下幾個方面:
(1)在電學所有模塊,都支持電路的任意設計、存儲/調取和操作。
(2)電學之外也具備大量的實驗設計場景,支持使用者自由設計實驗,有些實驗設計還可以存儲和調取。如平面鏡成像、凸透鏡成像、杠桿、滑輪、參照物-運動-速度等。
(3)引入壓力/壓強數字傳感器,支持對各種固體切割物和液體的傳感。
(4)強大的情境分析工具,可適用于習題的分析和深層探究。如參數可調的流固混合情境模擬器、電路九宮格分析器、電路短斷路故障模擬和分析器、伏安法測電阻和小燈泡電功率故障復現工具等。
《金角魚初中物理》在系統反饋更智能。這一點表現在如下幾個方面:
實驗操作考練習能自動評分并給出錯誤提示、實驗設計能自動評判設計的正誤、制作類(項目化設計)能據實呈現運轉效應等。 初中物理自學APP線上教學巧用虛擬仿真實驗,探索物理實驗教學新模式。

《金角魚初中物理》能解決以下問題。
(1)解決了教師情境創設難的問題:用仿真技術創設互動情境,實現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動問題:用數值仿真/人工智能/互聯網等技術實現了“課堂四動(情境互動/問題拉動/數據聯動/平臺驅動)”,通過“課堂四動”引發“學生四動(動手/動腦/動心/動情)”。
(3)解決了應試教育和素質教育相背的問題,緩解了教師復習課教學轉化率低的問題:用“探究式復習”構筑學科素養和應試之間的橋梁,教學轉化率大幅提升。
(4)解決了學生實驗操作動手難問題和規范性掌握問題: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:以新技術煥發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。
《金角魚初中物理》的研發創新手段具有鮮明的先進性和綜合性。
(1)把在航空、航天、汽車等工程設計領域所使用的CAE(計算機輔助工程)手段,用于建立仿真教學中的物理模型。如,力學中的伯努利原理交互仿真探究情境(流體速度和壓強的關系)等,這么高維的手段非常有助于解決老師常見的教學難點和痛點。
(2)綜合虛擬仿真、情境化教學、PBL(Problembasedlearning)和AI思想和技術,通過沉浸場景和場景變革,在不斷推進的各個場景里通過提出越來越深入的大量的問題,引發學生動手、思考和探究,促進有效學習行為的發生。
(3)體現在仿真精度和智能分析上,即虛擬環境是基于CAE標準的,具有高精度仿真特點。 金角魚做中學軟件用教學創新解決復習課教學轉化率不高的問題。

《金角魚初中物理》倡導在學習過程中強化感性感知。
越來越強的“感性表達技術”,是金角魚所追求的重要能力之一。
人是有感性的動物。感性是人類生存的基礎,也是人活著的目的(追求幸福感)。
感性是幸福感的來源。感性能力及其培養,是教育工作者和每個人都不可忽略的方面。我們長期以來,高估理性貶低感性,忽略了感性能力及其養成。
感性和理性,沒有高低之分。直覺和洞見,建立在感性的基礎之上。鮮活的創造力常常伴隨著過人的感性。
科學始于感性。科學的發現始于感性,科學學習也始于感性。
科學和藝術在山底分手,在山頂匯合。藝術強調感性,科學強調理性。科學和藝術相結合,就是感性和理性相結合。“始于感性,終于理性”是錯誤的,感性-理性-感性-理性……這樣往復循環才更合理。 線下實驗和線上實驗的融合支持學生具身認知的發展。金角魚初中物理(學生版)自主學習系統下載
金角魚為教師提供基于情境的教學設計方案。中學物理探究式教學系統下載
《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的數學方程。然后用數值仿真技術,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生復雜的形變,其運動規律滿足NS(Navier-Stokes)方程。我們的數值仿真算法就基于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象。 中學物理探究式教學系統下載