奉贤区实验

以智慧教室为依托开展虚拟仿真教育。在传统教育框架下，教室是主要的教育场所，教师和学生的主要的参加者，黑板、粉笔以及多媒体设备是主要的教学工具。虚拟仿真教育以智慧教室为场所，在智慧教室的讲台中，内嵌了触控一体机终端系统，实现电脑、音响、大屏等教学相关电子设备“一屏控制”、“一键开关”；以往课堂常用的投影幕布不见了，取而代之的是内置于黑板、具有触屏功能的高清液晶电子显示屏。同时，教室两侧墙壁还加设了4块电子辅助屏，对黑板主屏进行扩展显示，与黑板主屏、其他辅助屏之间进行跨屏共享。教室内的课桌椅也由原来的固定式桌椅改为可移动拼接桌椅，方便师生们根据不同的学习内容开展不同组合形式的分组讨论，在这样的教室里通过VR、AR、MR眼镜对学生展开虚拟仿真教育。金角鱼的物理仿真情境是依据什么做出来的？奉贤区实验

“在线教学背景下的初中物理课堂教学与《金角鱼做中学（初中物理）》教学软件的有效整合研讨”，这样的主题研讨在奉贤区初中物理教育领域是罕见的，它意味着常态化规模化新技术支持下的课堂变革的开始。大家实实在在地探究如何运用金角鱼平台支撑改变课堂，发挥了教师的主观能动性，促进了教师对信息技术的接受。这对奉贤区物理课堂的变革和发展将起到巨大推动作用，也为“仿真+软件+平台”手段的常态化应用奠定了基础。老师们在实践中也感受到金角鱼做中学软件在实验教学中发挥的作用。南京物理实验操作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。

金角鱼使用逆向操作进行教学，学生的思维量很大。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，经过这样的“试错”，手脑并用，学生不光对本实验，对所有电路的认识都能上升到新的更高的水平。

陈老师又提出“三环节实验教学”的构想：（1）运用金角鱼软件先训练学生“火眼金睛”，实现动“眼”观察，调用物理观念，动“心”思考，起到激发科学思维的目的；（2）再实践演练，实现动“情”探究（实践），提升技能与素养；（3）引入文字情境与问题的训练，实现“心”“手”合一，解决真实问题。

陈老师先介绍了金角鱼实验操作考包含的14个实验，然后以本学期初的新授课小灯泡电功率为例，仔细讲解了软件的演示/练习/考核模式，并向老师们展示了自己在课上如何利用软件进行实验教学。他指出，金角鱼提供的详细规范的实验操作流程，以及操作评价标准，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。

接着，陈老师分享了自己的“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。这样实现了学生空间、时间上的自由分配，在课外运用软件来熟悉实验操作，学生也非常喜欢。

再接着，陈老师用金角鱼呈现出测定小灯泡电功率中的一些故障和常见问题，并录制了视频。他指出以往教学中普遍存在一些故障现象，实验室无法复现，往往是“讲不清、看不见、进不去、动不得、难再现”，现在利用软件能很方便得把一些现象做出来，让学生去寻找现象发生的原因，这对提升学生在物理现象方面的思维品质、帮助学生建立故障现象与故障原因之间的联系有非常大的帮助。 金角鱼技术手段：3D仿真+CAE+AI+PBL+STEM+科学游戏。

此次世界慕课大会虚拟仿真实验教学实验，精彩的展示了未来虚拟仿真教学的完备性，表现在不仅有实验教学知识点，有跨越时空的交互操作、有真实与虚拟的直接的动作交互展示，还有通过智能数字人实现教学主体之一——教师的虚拟仿真，包括外形、动作，还包括智能化技术融合的智能理解与分析，创建了完备的虚拟教学环境。我们有理由相信，在更加丰富、完善的教学空间中，能够让学生的认知得到更有效的提升。通过全要素、全流程、智能化的虚拟仿真构建完备性，这也是虚拟仿真教育标准发展的方向。金角鱼三门课程入选首批“上海市素质教育课程项目资源”。物理实验操作

运用金角鱼进行线下实验与线上实验的融合，支持学生自身认知发展。奉贤区实验

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。奉贤区实验

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