Galaris · 教育

让物理课动起来

如果学生能在讲义中直接调整实验,会怎样?一份文档先解释能量,再用三维下落过程展示能量的转化。

从讲解到实验,都在同一份文档中

教师准备一节关于动能和重力势能的课,需要可投影的材料、学生能反复阅读的解释,以及可以调整参数的实验。Galaris 将文字、插图和交互式应用放在同一份文档中。

示例讲义包含学习目标、公式与单位、解释性插图、计算例题,以及附有教师参考答案的三个实验。文档和截图使用英语;本案例页面提供网站的三种语言版本。

Galaris 中的图文讲义 — 开发实例中创建的教学文档,包含学习目标、插图和公式。全屏编辑器视图;插图由 AI 生成。
Galaris 中的图文讲义 — 开发实例中创建的教学文档,包含学习目标、插图和公式。全屏编辑器视图;插图由 AI 生成。C58

释放物体,观察能量变化

学生调整质量(千克)、下落高度和重力加速度,然后释放物体。三维场景配合实时显示的高度、速度、时间和重量(牛顿)。两条能量条分别展示势能减少与动能增加,两者之和保持不变。

可以慢放、暂停和继续播放,也可以通过时间滑块查看任意时刻,或旋转视角。修改物理参数会重置下落过程,便于从相同初始条件比较两次实验。

在讲义中探索自由落体 — 嵌入 Galaris 文档的可运行模拟:2 kg 物体从 20 m 处释放,暂停时高度为 8.75 m、速度为 14.86 m/s、总能量为 392.40 J。示例忽略空气阻力。
在讲义中探索自由落体 — 嵌入 Galaris 文档的可运行模拟:2 kg 物体从 20 m 处释放,暂停时高度为 8.75 m、速度为 14.86 m/s、总能量为 392.40 J。示例忽略空气阻力。C59

三个值得动手验证的问题

操作 向学生提问 模型结果
质量从 2 kg 增加到 4 kg 物体会下落得更快吗? 速度和时间不变;能量和重量加倍。
高度从 10 m 增加到 40 m 最终速度会变成四倍吗? 速度变为两倍,因为它与高度的平方根成正比。
从地球切换到月球 质量相同时,什么会改变? 重量和初始能量更小,下落时间更长。

在地球上,2 kg 的物体从 20 m 高处静止释放,机械能为 392.40 J。距地面 10 m 时,势能和动能各为 196.20 J,速度约为 14.01 m/s。教师可以先在黑板上计算,再在实验中核对。

说明模型,审阅讲义

物体从静止开始下落,重力加速度恒定,忽略空气阻力,地面作为零势能参考。计算在碰撞前一刻停止,不模拟反弹或碰撞中的能量耗散。讲义区分质量与重量,慢放仅改变播放速度。

这一教学示例用于展示 Galaris 的交互式文档。应用在本地完成计算,无需外部服务,也不包含学生数据。插图由 AI 生成,位置为示意。教师应审阅解释并根据班级情况调整练习。

向智能体提出这样的任务

准备一份关于动能和重力势能的高中物理讲义。在同一文档中嵌入三维自由落体模拟:物体从静止释放,质量、高度和重力加速度可调,实时显示速度与能量,支持暂停、慢放和时间滑块。解释假设,区分质量与重量,加入一张插图和三道附答案的练习。验证地球上 2 kg 物体从 20 m 高处下落的计算结果。

文档承载讲义和应用;媒体创作工具可根据已配置的服务提供插图。首次尝试时,先完成讲义和一个经过核验的计算,再加入交互功能。