摘 要：高中物理實(shí)驗(yàn)作為高中物理教學(xué)的一個(gè)重要的組成部分，是發(fā)展學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)觀念的主要陣地。本文章中，主要介紹了利用Tacker軟件進(jìn)行單擺實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析，得到單擺的周期與擺長(zhǎng)的平方根成正比，并且得到我們本地淮北市的重力加速度的一種教學(xué)設(shè)計(jì)，希望能給廣大教師同事一些啟示。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)，信息技術(shù)，高中物理。

1、實(shí)驗(yàn)器材及原理

1.1智能手機(jī)及支架（演示所用OPPOA57，攝像分辨率1600w像素，幀率30FPS）。鐵架臺(tái)，60cm細(xì)棉線，小鋼球，量角器，黑色夾子各1個(gè)。黑色背景布1張。windows系統(tǒng)電腦（預(yù)裝JAVA運(yùn)行環(huán)境）。Tacker軟件安裝包。

1.2Tracker軟件是美國(guó)卡布里洛大學(xué)教授道格拉斯·布朗開(kāi)發(fā)的視頻分析軟件，建立好坐標(biāo)系以及質(zhì)點(diǎn)后，可以被用于追蹤運(yùn)動(dòng)物體的軌跡，并以幀為時(shí)間跨度生成質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)，自動(dòng)生成模型。利用內(nèi)置的數(shù)據(jù)分析工具可對(duì)圖像進(jìn)行擬合分析，從而找到圖像的規(guī)律。本實(shí)驗(yàn)可以利用此軟件對(duì)已經(jīng)錄制好的單擺視頻進(jìn)行分析，得到不同擺長(zhǎng)下的周期。接著用Excel表格對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行做圖處理，找到周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系。

2、教學(xué)內(nèi)容分析

2.1數(shù)據(jù)采集：使用智能手機(jī)結(jié)合單擺獲得實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)。通過(guò)新穎的實(shí)驗(yàn)載體帶動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)中科學(xué)知識(shí)的探索。

2.2軟件處理：結(jié)合信息技術(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方式，開(kāi)拓了學(xué)生綜合發(fā)展的空間。

2.3圖像分析：通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析工具的使用，得到單擺x-t圖像，進(jìn)而求出周期。在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，提升學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)處理的初步認(rèn)識(shí)。

2.4結(jié)論生成與應(yīng)用：培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)的能力，能結(jié)合自己知識(shí)，實(shí)現(xiàn)新的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的建構(gòu)。

3、教學(xué)過(guò)程分析

3.1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

在互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)源物理平臺(tái)OSP下載Tacker視頻追蹤軟件并安裝在學(xué)生電腦上。

3.2.1數(shù)據(jù)采集

利用組裝好的器材，調(diào)節(jié)5次不同的擺長(zhǎng)L1-L5，獲取5次單擺運(yùn)動(dòng)的視頻與擺長(zhǎng)數(shù)據(jù)。保存下來(lái)，并由教師電腦分發(fā)給學(xué)生電腦。

3.3軟件分析與數(shù)據(jù)處理

（1）向?qū)W生講解軟件的使用方法，并以其中一個(gè)視頻做演示。得到當(dāng)L=0.50m時(shí)x-t圖像的ω1。

（2）學(xué)生以小組為合作單位，把余下4組視頻數(shù)據(jù)處理完。得到ω2-ω5，并記錄在Excel表格之中。

3.4結(jié)論生成

學(xué)生分小組在Excel表格之中建立周期T，等數(shù)據(jù)列。并使用函數(shù)功能由L和ω的數(shù)值得到它們的數(shù)據(jù)。

學(xué)生分小組以周期T為縱軸，，L為橫軸，做出散點(diǎn)圖，并用平滑曲線連接，小組內(nèi)討論，整理語(yǔ)言，形成結(jié)論，選出一個(gè)小組代表向大家發(fā)言。

結(jié)論：?jiǎn)螖[周期與擺長(zhǎng)的平方根成正比。

3.5結(jié)論應(yīng)用

向?qū)W生介紹惠更斯在單擺周期公式上做出的貢獻(xiàn)，讓學(xué)生體會(huì)其中的數(shù)學(xué)物理方法。進(jìn)而利用此公式結(jié)合本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出淮北地區(qū)的重力加速度數(shù)值。

4、教學(xué)反思

1本節(jié)課只是單擺教學(xué)中一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)部分，視頻分析軟件的應(yīng)用要結(jié)合傳統(tǒng)的教學(xué)手段和其他教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，兩者結(jié)合之下，很好的達(dá)成了初設(shè)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

2本次實(shí)驗(yàn)的絕大部分環(huán)節(jié)都有學(xué)生參與其中的構(gòu)思與設(shè)計(jì)。在探究的過(guò)程中樂(lè)于分享，實(shí)驗(yàn)完畢后勇于發(fā)言。

3本節(jié)課后學(xué)生具有了初步使用該軟件的能力，在以后的生活和學(xué)習(xí)中，利用該軟件可以對(duì)常見(jiàn)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)開(kāi)展研究，具有了持續(xù)學(xué)習(xí)的能力。

參考文獻(xiàn)

[1]吳小素.基于現(xiàn)代信息技術(shù)的物理實(shí)驗(yàn)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（24）：255-256.

[2]景愛(ài)兵.淺談高中物理教學(xué)策略[J].學(xué)周刊，2020（03）：34.

作者簡(jiǎn)介：代龍，中學(xué)二級(jí)教師，安徽省淮北市，安徽省濉溪中學(xué)