邁入21世紀以來，隨著虛擬現(xiàn)實時代的來臨，信息化、數(shù)字化與日常教學(xué)深度契合。我國也越加注重信息技術(shù)輔助教學(xué)。2010年7月《國家中長期變革和發(fā)展綱要（2010-2020年）》中明確提出要建立虛擬實驗室，要緊扣教材，把書本中的演示實驗、學(xué)生實驗通過交互式動畫的形式展現(xiàn)出來，輔助實驗教學(xué)。

“科學(xué)探究”是物理學(xué)科關(guān)鍵素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一。探究式教學(xué)又是培養(yǎng)這一素養(yǎng)的途徑。實驗教學(xué)作為初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要途徑，部分傳統(tǒng)實驗教學(xué)在實際過程中存在一定較難克服的弊端。本文以初中物理專題教學(xué)為例，從虛擬仿真實驗軟件依托線上教學(xué)優(yōu)勢，從實驗數(shù)據(jù)處理、實驗評價、邏輯提升、以及基于學(xué)習(xí)進階自主實驗設(shè)計與活動四個方面，結(jié)合專題教學(xué)的特點，巧用虛擬仿真實驗軟件，探索培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵素養(yǎng)的智慧教育專題教學(xué)新模式。 金角魚初中物理突出關(guān)鍵素養(yǎng)培養(yǎng)目標，聚焦科學(xué)思維和科學(xué)探究。鄭州熱學(xué)實驗操作

陳老師先介紹了金角魚實驗操作考包含的14個實驗，然后以本學(xué)期初的新授課小燈泡電功率為例，仔細講解了軟件的演示/練習(xí)/考核模式，并向老師們展示了自己在課上如何利用軟件進行實驗教學(xué)。他指出，金角魚提供的詳細規(guī)范的實驗操作流程，以及操作評價標準，給老師們做了一個加強，對老師們的教學(xué)、學(xué)生實驗操作考試練習(xí)幫助很大。

接著，陳老師分享了自己的“兩步走”戰(zhàn)略。先通過軟件幫助學(xué)生熟悉實驗操作要點：課上用軟件教學(xué)之后，讓學(xué)生分批次在教室白板、老師的電腦上動手體驗。再走進實驗室用實物操作。這樣實現(xiàn)了學(xué)生空間、時間上的自由分配，在課外運用軟件來熟悉實驗操作，學(xué)生也非常喜歡。

再接著，陳老師用金角魚呈現(xiàn)出測定小燈泡電功率中的一些故障和常見問題，并錄制了視頻。他指出以往教學(xué)中普遍存在一些故障現(xiàn)象，實驗室無法復(fù)現(xiàn)，往往是“講不清、看不見、進不去、動不得、難再現(xiàn)”，現(xiàn)在利用軟件能很方便得把一些現(xiàn)象做出來，讓學(xué)生去尋找現(xiàn)象發(fā)生的原因，這對提升學(xué)生在物理現(xiàn)象方面的思維品質(zhì)、幫助學(xué)生建立故障現(xiàn)象與故障原因之間的聯(lián)系有非常大的幫助。 廈門實驗操作金角魚對新中考的新價值，在物理大教研活動中的應(yīng)用。

教師們在以往實驗教學(xué)過程中經(jīng)常遇到以下幾個問題：一是傳統(tǒng)實驗過程中存在較難克服的弊端，如會遇到一些難以控制或測量的問題，結(jié)果數(shù)據(jù)誤差較大，難以讓學(xué)生信服。且部分實驗數(shù)據(jù)復(fù)雜，學(xué)生需大量人工計算和分析。人工采集及處理采取。而且傳統(tǒng)實驗更多在實驗室中進行，忽視了課余時間對于學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程中重要性。二是實驗評價更多的是結(jié)果性評價，較少覆蓋全體學(xué)生的過程性的評價。甚至出現(xiàn)一部分學(xué)生為了迎合這種教學(xué)模式，采取篡改數(shù)據(jù)、編湊數(shù)據(jù)等方式與方法，來獲得評價的錯誤現(xiàn)象，這種現(xiàn)象顯然與物理學(xué)科育人理念與價值相違背。三是傳統(tǒng)九年級專題教學(xué)中，學(xué)生缺乏實際操作演練機會，教師往往采取演示實驗加講實驗的方式，通過練習(xí)來提升實驗題方面的解題技巧，導(dǎo)至學(xué)生對于整個實驗的了解往往比較片面，進而影響到專題復(fù)習(xí)的實效。

12月9日晚，2020年世界慕課大會之虛擬仿真分論壇舉行，分論壇以“虛擬仿真：信息技術(shù)與教學(xué)變革”為主題，聚焦虛擬仿真技術(shù)和裝備支持下的實驗教學(xué)，由中國虛擬仿真實驗教學(xué)創(chuàng)新聯(lián)盟承辦。隨著信息時代的到來，大數(shù)據(jù)、人工智能、5G和衛(wèi)星通訊等信息科技飛速發(fā)展，當今世界正在經(jīng)歷一場變革性的變化，數(shù)字化與智能化在越來越多的行業(yè)和領(lǐng)域中普及。特別是虛擬仿真技術(shù)在教育中的應(yīng)用給教育領(lǐng)域帶來了全新的教育生態(tài)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是以現(xiàn)實為基礎(chǔ)創(chuàng)設(shè)虛擬環(huán)境，借助現(xiàn)代化傳感裝置，來讓體驗者在虛擬和現(xiàn)實的交互作用中獲得親臨真實環(huán)境的感受和體驗，從而達到教育的預(yù)期效果。這一技術(shù)在教育教學(xué)中的運用所帶來的是教育理念的革新以及教學(xué)手段、方法、技術(shù)、內(nèi)容乃至?xí)r空的變革。金角魚榮獲2019智慧教育校園好方案。

在測小燈泡功率的the last part，抽兩組學(xué)生，利用軟件將測到的U、I數(shù)據(jù)上傳至教師端。教師利用軟件中的數(shù)據(jù)處理功能帶領(lǐng)學(xué)生進行數(shù)據(jù)分析：檢查數(shù)據(jù)、描點繪制UI圖像、分析小燈泡電功率的變化規(guī)律。通過和歐姆定律實驗的UI圖像進行對比，得出小燈泡電阻變化規(guī)律。本節(jié)課通過在線實驗的模擬、傳統(tǒng)實驗的實際操作，錄入數(shù)據(jù)進行分析和對比，利用軟件將抽象的電功率轉(zhuǎn)化為直觀的描述，加深了學(xué)生對額定功率和實際功率的理解。在線實驗激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)的興趣，克服了部分學(xué)生對電學(xué)的畏懼心理。金角魚初中物理，為師生賦能。杭州數(shù)值實驗探究

金角魚，在與課堂的融合中彰顯價值。鄭州熱學(xué)實驗操作

如在進行伏安法測電阻的專題復(fù)習(xí)時，在金角魚軟件中引導(dǎo)學(xué)生可利用不同規(guī)格的實驗器材，任意選取后測出所選的電阻的阻值，當學(xué)生連接電路之后，系統(tǒng)將智能檢測電路設(shè)計和連接的問題（如圖3所示），幫助學(xué)生知曉具體出錯的地方，這利于學(xué)生自主提高實驗設(shè)計能力[1]。而教師則可以利用后臺數(shù)據(jù)的反饋信息，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的過程與結(jié)果及所展現(xiàn)的思維、方法而做出評價。物理是一門實驗科學(xué)，但實驗不能單單只停留在課堂中探究。為了逐步培養(yǎng)學(xué)生探究能力，在電學(xué)等方面，我們可以通過小課題與實踐的方式，讓學(xué)生以小組的方式，通過虛擬仿真實驗的模式，開展各類實驗。將實驗帶入線下課堂，通過集體的討論，合理選擇實驗器材，合理設(shè)計電路，以及實驗步驟，觀察現(xiàn)象，歸納結(jié)論。鄭州熱學(xué)實驗操作

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