吉臨榮

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，智能手機(jī)已成為人們常用的通訊工具，因取用簡(jiǎn)便也成為低成本物理實(shí)驗(yàn)器材.本文介紹智能手機(jī)自帶的拍照、攝像、計(jì)時(shí)、發(fā)聲、收音、呼叫等功能，以及智能手機(jī)可下載的示波器、音頻發(fā)生器、分貝儀、氣壓計(jì)、心率儀、希沃授課助手等軟件在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用.

關(guān)鍵詞：智能手機(jī)的應(yīng)用; 低成本實(shí)驗(yàn); 創(chuàng)新思維

文章編號(hào)：1008-4134（2020）12-0052中圖分類號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》在教學(xué)建議中指出：“應(yīng)大力提倡用身邊的物品做實(shí)驗(yàn)”;教育部文件《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見》也指出“不斷將科技前沿知識(shí)和最新技術(shù)成果融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)”.隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，手機(jī)已成為人們常用的通訊工具，也成了取用方便的低成本實(shí)驗(yàn)器材;隨著手機(jī)功能的不斷完善，智能手機(jī)的強(qiáng)大硬件和軟件功能如掌上電腦般為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了新的實(shí)驗(yàn)方法和途徑.下面以國(guó)產(chǎn)小米7手機(jī)和蘇科版教材內(nèi)容為例，介紹智能手機(jī)自帶功能及其可下載軟件在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用.

1 利用手機(jī)自帶功能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.1 拍照功能

應(yīng)用手機(jī)的拍照功能，可以拍一些生活中涉及物理知識(shí)的圖片，作為制作PPT的素材，將物理知識(shí)與生活實(shí)際緊密聯(lián)系起來(lái).還可以在課堂現(xiàn)場(chǎng)中拍照，達(dá)到預(yù)期效果.

實(shí)驗(yàn)1 正常拍攝

在蘇科版教材第三章第一節(jié)“光的色彩 顏色”引入時(shí)，可利用“相機(jī)”“拍照”功能，先讓學(xué)生用手機(jī)在自然光下拍攝講臺(tái)上放置的一只紅蘋果;再在手機(jī)的鏡頭前擋一塊藍(lán)色玻璃片，拍同一只紅蘋果.將兩張照片傳到多媒體屏幕上，如圖1所示.對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)透過(guò)藍(lán)色玻璃片拍的紅蘋果變成了“黑蘋果”，這樣創(chuàng)設(shè)情境引起學(xué)生認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生探究熱情.

實(shí)驗(yàn)2 微焦拍攝

在“光的色彩 顏色”活動(dòng)3.3觀察色光的混合現(xiàn)象中表述：“彩色電視機(jī)和計(jì)算機(jī)的顯示器能呈現(xiàn)彩色圖像，就是運(yùn)用了三原色光混合的原理”，課本W(wǎng)WW2還布置學(xué)生課后“用高倍放大鏡觀察正在播放節(jié)目的彩色電視機(jī)屏幕”，但這種方法只能進(jìn)行個(gè)體觀察或作為課外小實(shí)驗(yàn).如何讓全班同學(xué)現(xiàn)場(chǎng)都能清晰地看到三色條紋呢？

在電腦上先打開一個(gè)空白的word文檔;再利用手機(jī)“相機(jī)”“拍照”功能，調(diào)節(jié)“音量鍵”（具有變焦功能）使放大率達(dá)到最大值，將鏡頭對(duì)著屏幕的白色部分，前后移動(dòng)鏡頭與屏幕的距離，當(dāng)圖像出現(xiàn)彩色點(diǎn)狀時(shí)（如圖2所示），按下快門.把所拍的照片傳到電腦，在電腦“畫圖”功能下打開照片，點(diǎn)擊“放大+”，便可在屏幕上很清楚地看到紅、綠、藍(lán)三色條紋，如圖3所示.

實(shí)驗(yàn)3 連續(xù)拍攝

在蘇科版教材第五章第三節(jié)“直線運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，要觀察下落的蘋果運(yùn)動(dòng)情況，由于蘋果的下落速度較快，可采用手機(jī)連續(xù)拍攝的功能，得到一組照片進(jìn)行分析.

依次操作“相機(jī)”“≡”“設(shè)置”“長(zhǎng)按快門功能”“連拍”.長(zhǎng)按住快門，同時(shí)讓蘋果自由落下.在“系統(tǒng)工具”“相冊(cè)”中點(diǎn)擊圖片中“連拍照片”文字，就會(huì)出現(xiàn)一組照片，記錄了蘋果下落的連續(xù)過(guò)程，如圖4所示，為學(xué)生提供真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情境.文件《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見》也指出“對(duì)于因受時(shí)空限制而在現(xiàn)實(shí)世界中無(wú)法觀察和控制的事物和現(xiàn)象、變化太快或太慢的過(guò)程，以及有危險(xiǎn)性、破壞性和對(duì)環(huán)境有危害的實(shí)驗(yàn)，可用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段呈現(xiàn)”.

1.2 拍視頻功能

實(shí)驗(yàn)4 正常拍攝

在蘇科版教材第九章第二節(jié)“牛頓第一定律”探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn)中，為了給學(xué)生提供“讓同一小車從同一斜面的同一高度釋放，到達(dá)水平面的速度相等”的證據(jù)，可利用手機(jī)“相機(jī)”“短視頻”功能，在課前拍攝好視頻，課堂上播放給學(xué)生觀看，如圖5所示.

實(shí)驗(yàn)5 慢鏡頭功能

在蘇科版教材第一章第二節(jié)“樂(lè)音的特征”教學(xué)中，將鋼尺的一端緊壓在桌面上，另一端伸出桌面，改變尺伸出桌面的長(zhǎng)度，用近似相同的力度撥動(dòng)尺使它振動(dòng)，觀察尺振動(dòng)快慢.由于尺振動(dòng)較快，學(xué)生不容易觀察，這時(shí)采用手機(jī)慢動(dòng)作錄像功能可更好地觀察現(xiàn)象.

依次操作“相機(jī)”“錄像”“≡”“慢動(dòng)作”，拍攝鋼尺兩次振動(dòng)的過(guò)程，再播放給學(xué)生觀看，同時(shí)要求學(xué)生仔細(xì)聆聽兩次聲音的音調(diào)高低.學(xué)生通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)清晰地了解到兩次振動(dòng)的快慢程度對(duì)音調(diào)的影響，進(jìn)而更能深刻地理解音調(diào)與頻率的關(guān)系.

1.3 計(jì)時(shí)功能

初中物理實(shí)驗(yàn)室用來(lái)計(jì)時(shí)的工具通常是機(jī)械秒表或電子秒表.機(jī)械秒表用按鍵來(lái)控制秒針和分針的轉(zhuǎn)動(dòng)，操作方便，但讀數(shù)時(shí)涉及秒表內(nèi)大圈和小圈兩個(gè)時(shí)間值的相加，有一定難度;電子秒表用按鍵來(lái)控制數(shù)字顯示，學(xué)生常將按鍵順序按錯(cuò)，不能復(fù)位.

實(shí)驗(yàn)6 測(cè)量時(shí)間

在蘇科版教材第五章第三節(jié)“直線運(yùn)動(dòng)”研究氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，依次操作“系統(tǒng)工具”“時(shí)鐘”“秒表”，點(diǎn)擊“”，秒表啟動(dòng)計(jì)時(shí);計(jì)時(shí)后，反復(fù)點(diǎn)擊“”，可顯示多組數(shù)據(jù);點(diǎn)擊“■”，計(jì)時(shí)停止;再次點(diǎn)擊“■”，秒表歸零恢復(fù)至開始狀態(tài).操作方便，讀數(shù)簡(jiǎn)單，可1人記錄氣泡到達(dá)多個(gè)位置的時(shí)間，且精確度可以達(dá)到0.01s.

在觀察水的沸騰、探究冰、燭蠟的熔化特點(diǎn)、探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象等實(shí)驗(yàn)中智能手機(jī)的秒表功能均可以作計(jì)時(shí)工具使用.

1.4 發(fā)聲功能

實(shí)驗(yàn)7 播放鈴聲

在蘇科版教材第一章第一節(jié)“聲音是什么”聲音在真空中能否傳播實(shí)驗(yàn)中，依次操作“系統(tǒng)工具”“時(shí)鐘”“鬧鐘”，點(diǎn)擊某時(shí)間后，再操作“更多設(shè)置”“鈴聲”，在下拉菜單中選擇響鈴時(shí)間最長(zhǎng)的、響度穩(wěn)定的鈴聲.將手機(jī)懸掛在玻璃瓶?jī)?nèi)，用抽氣機(jī)逐漸抽去瓶?jī)?nèi)空氣，傾聽鈴聲大小變化.

在蘇科版教材第一章聲音可以在液體中傳播、綜合實(shí)踐活動(dòng)“比較材料的隔聲性能”等實(shí)驗(yàn)中，手機(jī)都可作為聲源.