《金角魚初中物理》是基于數值仿真和人工智能的初中物理探究式智能情境教學系統。它所應用的技術主要是數值仿真(CAE)和人工智能(AI)。金角魚建立了物理對象的數學模型及其相應的數值計算方案，形成高精度、高魯棒性的CAE技術。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。金角魚構建了壓力或壓強等數字傳感器，形成直觀精密的探究環境。它還能對電路/滑輪組/光路等用戶的實驗設計進行智能評估。金角魚提供大量生動的互動情境，學生能在做中學，老師能在互動中教。初中物理備課平臺下載安裝

     《金角魚初中物理》的一大特點是現象數據化，通過數據來傳達感性。例如軟件中引入的數字傳感器——壓力壓強傳感器。

     在“壓強”這節課中，固體對接觸面的壓強大小可以通過物體形變程度來進行定性比較。但由于實驗過程中沒有設置定量比較的過程，只能得出壓強與壓力成正相關、與受力面積成負相關，無法得到“壓強大小與壓力大小成正比，與受力面積成反比”的結論。所以書本上緊接著以直接“告訴”的方式給出結論：“實際上，壓力的作用效果是由單位面積上受到的壓力決定的。

     ”上面提到的這個問題一直以來沒有一個很好的解決方案，因為物體受到的壓強雖然可通過物體的形變來表現，但因為無法測量的緣故導致無法定量描述，從而學生無法自主得出壓強公式。但借助《金角魚初中物理》軟件，將這塊內容進行了重新設計。在軟件“壓力壓強”教學內容中，物體的下方都會有一個傳感器，使得壓強大小可以通過底部顆粒物的顏色深淺來判斷（顏色越深壓強越大），同時還可以在數據層面顯示壓強的具體大小。在能獲得壓強具體數據情況下，就可以找出壓強與壓力大小、受力面積大小的定量關系——與壓力成正比，與受力面積成反比。 初中物理交互實驗系統下載金角魚的《歐姆定律（探究導體中電流和電壓的關系）》環節是師生強交互的實驗教學案例。

     金角魚在探索初中物理教學新模式和新方法的過程中獲得了大量用戶的肯定與支持。

     如上海永昌學校的李校長講道：多謝金角魚提供的支持，現在的孩子們真幸福，信息技術創造了這么好的條件。想想我們上學的時候，哪有這種得力的工具？！希望老師們在日常教學中能繼續把軟件用上、用好。

     黃浦區物理教研員成老師對金角魚支持的課堂也給出極大的肯定，任課老師作為信息時代杰出教師的能力，在這樣的課堂設計和信息技術的運用中展漏無疑。

     還有老師評價道：“別開生面的探究課”、“仿真是無法代替真實實驗，怎么合理地用，真是得好好想，金角魚這個思路還挺靠譜”、“我也得跟金角魚學起來！”

     《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”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系等。

     （4）造出“難再現”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；學生還可根據現象描述，在正確電路基礎上進行修改，使得電路出現指定故障。

     （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”的現象和原理。例如，引入數字傳感器，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。 《金角魚初中物理》的產品使命是：現代技術和初中物理教育教學的深度融合。

     利用《金角魚初中物理》，做科學嚴謹的物理實驗。

     物理是一門以實驗為基礎的學科，物理規律的建立,無一不是以實驗為基礎,并受到實驗的檢驗。科學嚴謹的物理實驗，從實驗器材的選擇，到實驗步驟的確立，再到實驗數據的獲得和處理，都體現著物理學科的素養。

     為了確保實驗的定量和有效，必須有規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，規范實驗自然無從談起。此時金角魚便體現出它的優勢，可以讓學生直觀地看到實驗現象，獲得實驗數據從而得到實驗結論。還可以讓學生利用模擬實驗驗，提升學習的興趣。 金角魚是老師教學的好幫手，學生學習的得力助手。初中物理交互實驗系統下載

金角魚生動的探究情境，成就教育信息化重點推薦產品。初中物理備課平臺下載安裝

     《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。 初中物理備課平臺下載安裝