《金角鱼初中物理》中的情境是怎么做出来的？金角鱼，不是对研究或学习对象现象级的仿真，而是对物理对象内在机理的仿真。它基于人类对整个物理对象形成的科学的研究成果，这个成果往往是严谨的数学方程。然后用数值仿真技术，形成可视化的可交互情境。 有很多老师和同学对此非常感兴趣，认为这种方式开启了一种新的探究途径。如点燃蜡烛后，热在空气中扩散的情形。当对流存在时，热扩散会由于流体的流动而发生复杂的形变，其运动规律满足NS（Navier-Stokes）方程。我们的数值仿真算法就基于NS方程，因此会带了较为复杂的计算，对计算机性能有一定要求。由于流体存在湍流现象，仿真计算还需要加...

金角鱼在中国的教学应用实践入选UNESCO“教育数字化转型创新案例”。 该案例所属的创新领域是: ◇改善教学（增加学生的动力和参与度，促进知识和技能的获取，优化评估和评价系统，改善学习成果） ◇创建有利的环境(教室，实验室，健康、安全、趣味盎然、能够满足学习者个性化需求的在线学习平台) 案例发起人和实施者是： ◇发起人：上海奉贤区教育学院教学研究中心，上海金角鱼软件有限公司 ◇实施者：上海金角鱼软件有限公司，上海奉贤区教育学院教学研究中心，上海古华中学等 《金角鱼初中物理》入选...

《金角鱼初中物理》能解决以下问题。 （1）解决了教师情境创设难的问题：用仿真技术创设互动情境，实现了日常教学中的难点突破和探究式教学。 （2）解决了学生学习积极性调动问题：用数值仿真/人工智能/互联网等技术实现了“课堂四动（情境互动/问题拉动/数据联动/平台驱动）”，通过“课堂四动”引发“学生四动（动手/动脑/动心/动情）”。 （3）解决了应试教育和素质教育相背的问题，缓解了教师复习课教学转化率低的问题：用“探究式复习”构筑学科素养和应试之间的桥梁，教学转化率大幅提升。 （4）解决了学生实验操作动手难问题和规范性掌握...

《金角鱼初中物理》的一大特点是现象数据化，通过数据来传达感性。例如软件中引入的数字传感器——压力压强传感器。 在“压强”这节课中，固体对接触面的压强大小可以通过物体形变程度来进行定性比较。但由于实验过程中没有设置定量比较的过程，只能得出压强与压力成正相关、与受力面积成负相关，无法得到“压强大小与压力大小成正比，与受力面积成反比”的结论。所以书本上紧接着以直接“告诉”的方式给出结论：“实际上，压力的作用效果是由单位面积上受到的压力决定的。” 上面提到的这个问题一直以来没有一个很好的解决方案，因为物体受到的压强虽然可通过物体的形变来表现，但因为无法测量...

《金角鱼初中物理》突破多个“讲不清/看不见/进不去/动不得/难再现”的教学难点。 （1）进入“进不去”的微观领域。例如，热对流中分子运动的仿真、把功和能联系起来认知比热容、以及电压的直观解释等。 （2）进入“进不去”的工程问题。例如，组装活塞运行机构和热机等。 （3）操作“动不得”的理想实验。例如，探究光滑水平面上力和运动的关系等。 （4）造出“难再现”的实验故障。例如，“测定小灯泡电功率故障”专题中的十余种经典故障、“伏安法测电阻”专题中十几种电路故障；学生还可根据现象描述，在正确电路基础上进行修改，使得电路出现指...

金角鱼的专题探究内容在教师们的使用过程中，为中考复习提供了强力的支持。以压强专题复习课为例。 金角鱼为此提供了： （1）投放活动情景化。可以动态调整液体、固体的参数，借助压力压强传感器，清晰得让学生观察到投放前后，水位变化、杯内杯外的压强变化量。 （2）计算过程显性化、概括汇总表格化。借助金角鱼提供的探究5种投放状态下各物理量变化的思想，分析每一步相关物理量的表达式，总结出变化表格。 （3）解题分析操作化。金角鱼可将文本式的静态情境转变为可操作情境，带领学生运用结论解决实际问题，这就使学习构成了一个闭环。 金角鱼生动...

很多老师反映在用了《金角鱼初中物理》后，日常教学发生了这些变化： 课堂变得更活跃了。学生们兴趣盎然、参与度大幅提高，他们喜欢自己动手操作，动手引发了动脑。教师讲解变少提问变多，学生思维被激发起来了。师生交互层次和强度提升，课堂的内容得到了延展和深化。 动手探究应用到了复习课，继续贯彻学科素养教学目标。有了基于应用和深度学习的情境，难上的复习课变得生动和简单，教学转化率迅速提升。该项目持续开展的教研活动惠及了上海奉贤全区百余位物理老师，帮助奉贤区初中物理2020年中考杰出率提升5.6%。 技术为教研注入了活力。三十余节各级公开课，起到...

《金角鱼初中物理》中虚拟仿真实验的暂停功能，能有效提升学生自主学习能力。 目前，上海市的中学物理教材采用螺旋式上升的编写模式，基本围绕力学、光学、热学、电磁学及原子物理等内容。其中内容的要求不断螺旋上升，我们可以利用软件围绕重要概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的实验，让学生进行自主实验设计与活动。比如电学这一章节实验，我们可以引导学生利用课余时间自主体验学习，从简单的基本的电路出发，经历串并联连接、电流表和电压表的使用方法、再到用欧姆定律测电阻、测定小灯泡电功率等知识。根据虚拟实验在设计之初所具有的人性化功能，使得学生在进行物理实验时能够暂停、重组。这些人性...

《金角鱼初中物理》能有效促进达成物理教学的过程性评价。 新课程倡导“立足过程，促进发展”的学生学习评价。评价的目的在于诊断学生在发展过程中的优势与不足，教师应将评价结果及时反馈给学生。但在传统实验，受学生人数、时间等限制，教师往往采取主观评判方式，即教师通过观察和聆听学生表述或在实验过程中的表现再结合自身教学经验，只能进行口头评价。而金角鱼可以通过软件自带的实验的评价系统及时反馈给每位学生，帮助学生能发现并及时找出从而纠正在学习过程中存在的问题，激励学生学习物理的兴趣和信心，从而促进学生的发展，再通过每一个学生实验操作及数据上传中的情况，教师可以对出现的问题及时分...

《金角鱼初中物理》创设的情境，强调探究和交互。 每个情境以探究为主线。结合教学痛点，设立探究项目（如：比热容、光反射中法线概念的引入、平面镜成像原理、凸透镜成像原理、匀速直线运动、二力平衡、摩擦力、直线上的二力合成、压力压强等）。结合教学关键点，设置情境，每一情境都有一个鲜明的探究目标。 每个情境均以交互为特征。交互类型包括： （1）人机交互： *AI跟踪设计和操作全过程 *智能反馈得分和错误信息 *“多乐”卡通人物，现场提供帮助 （2）师生交互...

《金角鱼初中物理》希望从内容编排、软件操作上为老师提供便利。 在内容编排上具备如下特点： （1）对新课、复习课、考试全支撑； （2）声、光、力、热、电全覆盖； （3）目录按教学顺序编排，贴近教学实际； （4）软件包括基础部分、拓展部分、教师个人研发平台，灵活满足不同老师的需求。 在软件操作上具备如下特点： （1）用户体验感好，操作便捷。老师学生普遍反映上手快，易操作。 （2）支持主流操作系统。Windows版和Android版，已经发布。即将推出IOS版...

《金角鱼初中物理》的研发创新具有鲜明的原创性。 它是首先提出面向“过程和方法”初中物理教学软件。通过面向“过程和方法”，促进“态度情感价值观”的培养，更有助于缩短教学时间、发掘孩子们的创造力，提升学生素质。在教学三目标（1知识和技能,，2过程和方法，3态度/情感/价值观）中，目前学校教育和考试重点在教学目标的第一阶段“知识和技能”上。 它是首先提出基于初中物理的学科素养、着重科学探究和科学思维、打通学科素养和应试教育桥梁的软件。通过变“专题复习”为“专题探究”，激励学生勇于探究习题背后基础的物理研究对象，从探究中找到一般性的解题方法。 《金角鱼初中...

《金角鱼初中物理》对复习课和实验考练习也有很大帮助。 （1）复习课方面，用“探究式复习”构筑学科素养和应试之间的桥梁，带来多项教学创新。 探究式复习，将刷题转化为探究式学习，用深度学习替代低水平重复，更能提分、更具应变能力、更省时间、更有趣。软件中包括了十一个专题复习，它们均是考前复习的难点重点。 （2）实验考练习，将有力地减轻教师在新授课和复习课上的教学负担。实验考练习，依据标准，利用原有情境，推出了全部14个学生实验的实验考练习。每个实验考练习均具备演示模式、练习模式、考核模式。 它将有力地促进考前练习，而且已经...

《金角鱼初中物理》将有效促进新授课教学中实验和教学的融合。 金角鱼实验操作考包含的14个实验，以九年级第二学期的新授课小灯泡电功率为例，老师可在课上利用软件的“演示/练习/考核模式”，进行实验教学。金角鱼提供详细规范的实验操作流程，以及操作评价标准，可以给老师们做了一个加强，对老师们的教学、学生实验操作考试练习帮助很大。 同时还可以在课外运用金角鱼软件辅导学生熟悉实验操作要点。有些金角鱼的用户分享了自己的“两步走”战略。先通过软件帮助学生熟悉实验操作要点：课上用软件教学之后，让学生分批次在教室白板、老师的电脑上动手体验。再走进实验室用实物操作。这样...

《金角鱼初中物理》中的“探究式复习”蕴含教学智慧，呈现出现代技术的威力。 （1）“探究式复习”的特性 *探究习题背后基础的研究对象 *从探究中找到一般性的方法 *在习题分析中应用探究成果 *用设计与操作增进对问题感知和处理能力 （2）“探究式复习”的教学价值 *更是方向：架构学科素养和应试的桥梁 *更深入：将刷题转化为探究式学习 *更提能力：用深度学习替代低水平重复 *更能提分：提分/应变能力/省时间/有趣 ...

《金角鱼初中物理》中新颖的分析工具和教学创新，促进探究式教学的推进，让课堂亮点纷呈。 例如， （1）参数可调的流固混合情境模拟器； （2）参照物/运动/速度情境模拟器； （3）串联电路规律逻辑演绎工具，在翻牌游戏中把握真谛； （4）滑动变阻器在串联电路中电特性分析（通过实际操作认识滑动变阻器在串联电路中的限流作用，用直观的曲线分析滑动变阻器电路动态，同数据分析探究滑动变阻器阻值的变化关系）； （5）电路DIY； （6）图表辅助分析； （7）思维导图工具；...

《金角鱼初中物理》提供大量三维模型互动情境，来帮助老师解决初中物理的工程问题。例如热学的热机。 首先，可以通过一步步组装来认识活塞发动机的结构。在组装和运转各个部件中探索发动机中活塞、连杆、曲轴等部件的正确位置及连接方式，感受它们的工作方式。 （1）组装连杆曲轴机构 （2）组装活塞机构 （3）组装配气机构 （4）组装一个完整的发动机 再通过观察各部分的运动方式来认识活塞发动机的工作原理。 （1）观察单个汽缸的工作过程 （2）在加速减速中认识整个发动机中各...

《金角鱼初中物理》中虚拟仿真实验的暂停功能，能有效提升学生自主学习能力。 目前，上海市的中学物理教材采用螺旋式上升的编写模式，基本围绕力学、光学、热学、电磁学及原子物理等内容。其中内容的要求不断螺旋上升，我们可以利用软件围绕重要概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的实验，让学生进行自主实验设计与活动。比如电学这一章节实验，我们可以引导学生利用课余时间自主体验学习，从简单的基本的电路出发，经历串并联连接、电流表和电压表的使用方法、再到用欧姆定律测电阻、测定小灯泡电功率等知识。根据虚拟实验在设计之初所具有的人性化功能，使得学生在进行物理实验时能够暂停、重组。这些人性...

《金角鱼初中物理》中灵活的实验设计和智能反馈，能减轻教师工作量，提升课堂效率。 以电路设计为例，在电学模块的任何地方，师生都可以自由设计、操作电路，都可以随意存取电路文件，都能得到智能的系统反馈。 电路设计引擎具备如下特性： *电参数可调/故障可设置 *可操作/存储/修改/分享 *内在机理层次的仿真 *器件数量不受限制 *可随意自主设计电路 电路设计引擎具备如下教学价值： *体贴：教师减少课时占用、解决动态/故障难点 ...

金角鱼的推广应用，在打造高效课堂、激发学生主动学习、引发深度学习，促进教师成长，实现初中物理课程的校本化和探究化方面，正在改变着初中物理的教学模式、形成面向学科素养基于仿真技术的初中物理教学法。 大量依托金角鱼初中物理软件的常态化的教研活动在上海和长三角进行。几年来，据不完全统计，使用《金角鱼初中物理》上的公开课有一百节以上。上海市奉贤区教育学院以物理教学和金角鱼软件融合为主题的教研活动达到两个学期十几场。使用金角鱼进行教学的教师有二千名以上。 金角鱼公众号，开设了“教学法研究专栏“，大量教研活动的报道，以及教学法研究文章，详见金角鱼做中学微信公众...

金角鱼常年举办初中物理教学法实践研究工作坊。本工作坊聚焦于仿真技术、信息技术和初中物理课堂教学的深度融合，进行学科素养下融合仿真技术的初中物理教学法实践研究，提高参与者的双核素养和物理教学教研水平。鉴于青年教师成长的迫切性和对信息技术的敏感性，本工作坊尤其欢迎青年教师参与。 培养和提高教师的专业素养和信息技术素养（双核素养）,建设一支精良的教师队伍,是办好学校的关键所在。青年教师的成长关系到学校的现在和未来，是实施教学革新、实现国家课程校本化探究化，重塑以课堂文化为内核的学校文化的关键。他们精力充沛、思想活跃、富有创造力，对新知识、新技术、新方法具有较强的接受能力...

仿真对物理教学具有深远价值和现实意义，金角鱼致力于把仿真的观念和运用能力带给广大物理教师。 作为一种认识和改造客观世界的重要手段，仿真经过多年的发展，已经能够运用数学方法构造复杂的物理模型，提示真实世界的变化规律。仿真是一种新的科学研究手段和教学手段，为研究生和高校教师提供教学和研究的平台，也正在进入中小学的日常教学中。 仿真教学不仅是一种新的教学方法，也是一种将理论与实践相结合的新教学手段，更是未来智能化教育的基础。仿真教学所涉及的领域已扩展到物理、生命、宇宙、社会等各种学科。 金角鱼云平台致力于打造鲜活的新型高效课堂。金角鱼初中物理教学软件让新...

金角鱼常年举办初中物理教学法实践研究工作坊。本工作坊聚焦于仿真技术、信息技术和初中物理课堂教学的深度融合，进行学科素养下融合仿真技术的初中物理教学法实践研究，提高参与者的双核素养和物理教学教研水平。鉴于青年教师成长的迫切性和对信息技术的敏感性，本工作坊尤其欢迎青年教师参与。 培养和提高教师的专业素养和信息技术素养（双核素养）,建设一支精良的教师队伍,是办好学校的关键所在。青年教师的成长关系到学校的现在和未来，是实施教学革新、实现国家课程校本化探究化，重塑以课堂文化为内核的学校文化的关键。他们精力充沛、思想活跃、富有创造力，对新知识、新技术、新方法具有较强的接受能力...

金角鱼将： （1）坚定持续地进行“融合仿真技术学科素养导向的初中物理教学法”实践研究，与更多学校和老师联合教研，构筑完整的PST（教学法-空间-技术）框架体系。 （2）继续深度打造基于上述研究的常态化应用案例，帮助更多教师特别是青年教师快速成长。 （3）响应教育信息化2.0的号召，突破试验范围，参与到我国90个“信息化教学实验区”建设中去，通过模式/方法的总结提升和应用示范的辐射带动，使技术和教育/教学的深度融合落到实处。 《金角鱼初中物理》入选UNESCO“教育数字化转型创新案例”。金角鱼初中物理学习软件提高课堂效率 ...

利用《金角鱼初中物理》，探索项目化的初中物理学习模式。 开展设计项目式或主题式的探究性学习模式，利用金角鱼线上平台，有更多保存和展示学生作品的空间，教师要尽可能地展示学生的学习成果，以成就感驱动学生进一步学习。在学生尝试优化设计方案的过程中不断增加感觉运动系统的体验，进而调动大脑的思考，这样可以有效促进具身认知发展。利用平台提供的丰富资源，项目化式的学习，学生各显其能，在习得知识的过程中，培养了解决问题的能力，增加了学生的自信心，促进了学生的个性化发展示。 “金角鱼”，是仿真技术和科学教育产品研发基地。中学物理探究式智能情境教学软件提升思维高度 《金角...

《金角鱼初中物理》的设计创新具有鲜明的教学前瞻性。 （1）在理念运用上，整合了“做中学”和“STEM”理念，因而呈现出很强的探究式学习的特点，软件具备很强的交互性和操作性。 产品具备科学游戏的特点，通过三维建模的形式创造立体的空间，交互的游戏体验，让孩子们可以交流互通，极大丰富了内容玩点，充分吸引孩子。通过交互性和操作性的设计，实现深度参与，一改被动灌输的传统模式。 （2）在表现手法上，呈现出“趣味性”、“艺术性”和“故事性”。 产品还将设法把故事性融入。寓知识于故事之中，藏探究于游戏之内。以软件的形式通过运用先进的...

《金角鱼初中物理》将有效促进新授课教学中实验和教学的融合。 金角鱼实验操作考包含的14个实验，以九年级第二学期的新授课小灯泡电功率为例，老师可在课上利用软件的“演示/练习/考核模式”，进行实验教学。金角鱼提供详细规范的实验操作流程，以及操作评价标准，可以给老师们做了一个加强，对老师们的教学、学生实验操作考试练习帮助很大。 同时还可以在课外运用金角鱼软件辅导学生熟悉实验操作要点。有些金角鱼的用户分享了自己的“两步走”战略。先通过软件帮助学生熟悉实验操作要点：课上用软件教学之后，让学生分批次在教室白板、老师的电脑上动手体验。再走进实验室用实物操作。这样...

《金角鱼初中物理》使物理实验课的数据采集及处理变的更有效。 物理的实验离不开数据的采集及处理，但在一些较为复杂的物理实验中，传统实验难以在短时间内进行的复杂数据的采集及处理。且传统物理实验每进行一次实验需要多个实验器材的组合使用，部分实验准备和操作时间过长，导致无法在有限课堂时间内完成对应内容的学习的情况时有发生。在数据处理等方面，学生需要进行大量的人工计算和分析，再根据实验数据或作出的图像、进行分析归纳得出结论。但事实上，一节课能留给学生探究的次数和思考的时间并不多。学生在课堂上的一些想法也很难在课上全部进行，想在课余时间将课上自己的想法付诸实践也会受此器材的局...

《金角鱼初中物理》倡导学生：要发挥感性、提升感觉能力。 以初中物理声学为例。声学部分，不是考试的重点，也不是老师关注的板块。但是，“声”是耳朵所感受的东西，它是鲜活的、有趣的，是能激发孩子科学兴趣的。我们不可切断或漠视这个孩子与世界发生联系的途径。 在声音的产生与传播中，我们引入了贝多芬的《致爱丽丝》，原名《a小调巴加泰勒》；我们还设计了拥有三个八度的琴键，在弹奏中探究音乐背后的科学。 感性导致的理性，才是真的理性，否则就是教条。我们需要知识建构，但是这个知识建构一定不是没有感性基础的，一定是连接我们丰富感受和科学探究之间的桥梁。 ...

仿真对物理教学具有深远价值和现实意义，金角鱼致力于把仿真的观念和运用能力带给广大物理教师。 作为一种认识和改造客观世界的重要手段，仿真经过多年的发展，已经能够运用数学方法构造复杂的物理模型，提示真实世界的变化规律。仿真是一种新的科学研究手段和教学手段，为研究生和高校教师提供教学和研究的平台，也正在进入中小学的日常教学中。 仿真教学不仅是一种新的教学方法，也是一种将理论与实践相结合的新教学手段，更是未来智能化教育的基础。仿真教学所涉及的领域已扩展到物理、生命、宇宙、社会等各种学科。 金角鱼的使命是“携手，让天下的孩子都受到更好的科学教育”。新课标下的...