普陀区初中实验学习

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限，只能空想了之。而虚拟仿真实验打破原先大量的人工计算环节，通过自带的电子表格，输入已采集的数据，可自动描点绘图，**缩短了数据处理的时间，帮助学生有更多时间进行数据分析或图像分析，有效提升学生的科学思维。金角鱼做中学教学软件有助于新授课中的难点突破和信息化教学。普陀区初中实验学习

金角鱼做中学软件的特点主要有：

帮助认识科学探究的基本过程和方法；有助于培养科学探究能力；通过动手操作、用眼观察、用脑思考，启迪智慧。

课程特点包括：1.涵盖初中物理实验操作考14个备选实验。2.每个实验具备演示/练习/考核三种模式，适应学生的个性化学习。3.减轻老师负担，由软件内的AI导师指导学生学习，方便老师将教书转化为育人

软件共分14课时，适用于七、八、九年级。

课程内容包括：（1）用电流表测电流（2）用电压表测电压（3）用滑动变阻器改变电路中的电流（4）探究电流与电压的关系（5）用电流表电压表测电阻（6）测定小灯泡的电功率（7）探究平面镜成像的特点（8）探究凸透镜成像的规律（9）探究物质质量与体积的关系（10）测定物质的密度（11）用弹簧测力计测力（12）探究杠杆的平衡条件（13）探究液体内部的压强与哪些因素有关（14）验证阿基米德原理等。 扬州实验探究直面挑战，携手共进——物理大教研组网络教研活动中金角鱼软件的运用。

金角鱼做中学教学软件试用后，对于“线上实验和线下实验融合支持学生具身认知发展”的问题，在评课时，老师们普遍认为线上操作及这种融合创新：（1）解决了匀速直线运动情形下的探究；（2）探究了加速、减速的情形，甚至速度大小、力的大小和方向都考虑进去了；（3）可以及时进行数据反馈与分析；（4）解决了前概念错误；（5）像玩游戏一样，特别有趣；（6）发展前景广阔；（7）互动性强，便于实验教学；（8）适于较难或不可能的实验；（9）方便、高效、操作简单；（10）体现了教育的质量化、个性化。

如在进行伏安法测电阻的专题复习时，在金角鱼软件中引导学生可利用不同规格的实验器材，任意选取后测出所选的电阻的阻值，当学生连接电路之后，系统将智能检测电路设计和连接的问题（如图3所示），帮助学生知晓具体出错的地方，这利于学生自主提高实验设计能力[1]。而教师则可以利用后台数据的反馈信息，了解学生在学习过程中的过程与结果及所展现的思维、方法而做出评价。物理是一门实验科学，但实验不能单单只停留在课堂中探究。为了逐步培养学生探究能力，在电学等方面，我们可以通过小课题与实践的方式，让学生以小组的方式，通过虚拟仿真实验的模式，开展各类实验。将实验带入线下课堂，通过集体的讨论，合理选择实验器材，合理设计电路，以及实验步骤，观察现象，归纳结论。金角鱼云平台用数值仿真和人工智能改变初中物理教学模式。

2019年12月13日，“测定小灯泡电功率”公开课在上海文来中学举行。参加本次公开课观摩的有上海师范大学研究生导师、六十名本科生及十几名研究生。文来中学的程会老师为大家展示了《测定小灯泡电功率》探究课。首先，通过一位物理实验小达人“拆台灯”的故事，让学生观察到额定功率为5瓦的台灯，通过旋钮的旋动，时暗时亮，引发学生思考，从而引出测定小灯泡的电功率的主题。然后，通过分析讨论开始自主设计实验。学生借助金角鱼云平台，连接电路并利用软件自身的评判功能检查和修改电路。金角鱼技术手段：3D仿真+CAE+AI+PBL+STEM+科学游戏。扬州实验探究

金角鱼对新中考的新价值，在物理大教研活动中的应用。普陀区初中实验学习

在课堂上引导学生运用金角鱼做中学软件做欧姆定律实验时，经过数据分析，可以得到以下结论：（1）同一个导体中的电流与它两端的电压什么关系？从相关性和数量两个维度描述。（2）不同导体，当两端电压相同时，通过它们的电流是怎样的？从相关性和数量两个维度描述。（3）从多组实验观测，导体两端的电压和通过它的电流，与具体导体的相关性如何？从这个角度分析出：存在一种对电流运动阻碍的力量，它只与具体导体相关，而与对应的电压电流无关。普陀区初中实验学习

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