“基于數值仿真和實時數據交互的三維智能情境科學教育SAAS系統”目前包括科學教育產品6個系列40多款產品，以及《傳動與變速》少年科學探究等課程。其中，主要產品《金角魚初中物理》是一款面向教育信息化2.0而精心打造的高維智能"互聯網+教育"產品。它的使命是“IT和和物理教學的深度融合”。它正在被越來越多的學校應用于日常教學，正在有力地推動初中物理教學的變革和發展。它旨在解決教學痛點，為老師賦能、打造高效課堂，促進學生自主學習、引發深度學習。根據教學需求設置了66個主題約200個教學情境。“有了金角魚，物理更容易”。金角魚云平臺強調技術和教學深度融合，倡導探究式教學。奉賢區熱學實驗模擬

物理實驗天生具有較強的吸引力，中學生好奇且好動，但學生之間存在個別差異，對于某一知識點的理解有時是不多方面的，學習水平層次不等，部分學生存在畏難的心理障礙。以測小燈泡電功率專題復習為例，習題基本可概括為三大類型：①推導電源規格②推導滑動變阻器規格（滑動變阻器比較大阻值）③推導燈泡規格（燈泡額定電壓、額定電流、額定電功率。學生解題解題之前需要掌握各用電器之間關系，這對學生邏輯能力要求較高。我們可以通過金角魚做中學軟件中“翻牌”游戲的形式對學生先進行邏輯訓練。鄭州磁學實驗教學金角魚初中物理，為師生賦能。

運用金角魚做中學軟件進行教學，有以下好處：

使整體的教學內容達到了延伸與提升：“楊迪老師的這節課給我的感受、給我們教研組的感受就是耳目一新！金角魚平臺的實用、高效，打破了以往教學中為了用平臺而用平臺的局面，節約了課堂時間，使整體的教學內容達到了延伸與提升”一位評課老師這樣講到。

信息技術作為平臺支持和作為素材應用方面：“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，今兒這個思路還挺靠譜”，幾位教師在微信動態中發表。“我也得跟金角魚學起來！”，一位老師在評課時講在老師們這樣的支持中，金角魚陪同諸位老師在教育信息化的道路上又邁進了一步！

在5G時代背景下，教育主體可以以數字人的形式出現。數字人，具體指信息科學與生命科學融合的產物，是利用信息科學的方法對人體在不同水平的形態和功能進行虛擬仿真。其包括四個交叉重疊的發展階段，可視人，物理人，生理人，智能人，終建立多學科和多層次的數字模型并達到對人體從微觀到宏觀的精確模擬。傳統教育中，教師和學生是教育過程中的主體和客體，但是也會受時空的限制，比如春秋時代的孔子和老子能否成為當代學生的老師，比如地處美國的教師能否面對面與中國的學生0距離的交流。虛擬現實提供了一種現實可能，即打造一個數字人參與教育教學過程中來。數字人能夠突破時間和空間的限制，參與到教育教學過程中來，從而更好地利用教育資源達到教育目的。教育對象方面，新時代背景下，從小就深受互聯網影響的新時代青年逐漸成長起來，他們對于互聯網與信息科技的興趣度超高，因而樂于接受虛擬仿真教育這種前沿科技產品。金角魚面向過程和方法，重視教學創新，基于關鍵素養，看重科學探究和科學思維。

虛擬仿真技術在教學過程中的應用特征

 交互性。教育本身是一個信息和知識的傳遞過程，在大信息背景下，知識本身變得立體化，呈現出多渠道、多元素、多要素等特征，需要教育者進行多方面的信息傳輸。而傳統教學方式，主要靠老師的口頭講授或者文字、圖片、視頻等。這種教學方式對老師的語言表達能力和教學組織能力要求極高，且不可避免知識在語言傳授過程中會出現信息的丟失。虛擬仿真技術使得學生能夠真正進入一個由計算機生成的交互式三維虛擬現實環境中，與之產生互動，進行交流。通過參與者與虛擬仿真環境的相互作用，并借助人本身對所接觸事物的感知和認知能力，幫助和啟發參與者的思維，以多方面地獲取虛擬環境所蘊涵的各種空間信息和邏輯信息。這種立體式、多方面的教學方式使得知識以其本身的面貌進行傳授，比較大限度地保留了知識本身的形態。 金角魚的應用是新授課教學中實驗和教學的創新融合。青浦區光學實驗考試

金角魚初中物理收錄為UNESCO教育數字化轉型創新案例。奉賢區熱學實驗模擬

物理的實驗離不開數據的采集及處理，但在一些較為復雜的物理實驗中，傳統實驗難以在短時間內進行的復雜數據的采集及處理。且傳統物理實驗每進行一次實驗需要多個實驗器材的組合使用，部分實驗準備和操作時間過長，導致無法在有限課堂時間內完成對應內容的學習的情況時有發生。在數據處理等方面，學生需要進行大量的人工計算和分析，再根據實驗數據或作出的圖像進行分析歸納得出結論。但事實上，一節課能留給學生探究的次數和思考的時間并不多。學生在課堂上的一些想法也很難在課上全部進行，想在課余時間將課上自己的想法付諸實踐也會受此器材的局限，只能空想了之。而虛擬仿真實驗打破原先大量的人工計算環節，通過自帶的電子表格，輸入已采集的數據，可自動描點繪圖，**縮短了數據處理的時間，幫助學生有更多時間進行數據分析或圖像分析，有效提升學生的科學思維。奉賢區熱學實驗模擬

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