廣東省東莞市松山湖實驗中學(xué) 譚吉成

隨著智能手機的普及，現(xiàn)階段很多初中生都能夠十分熟練地使用智能手機，在開展初中物理實驗教學(xué)的過程中智能手機是一個可以隨身攜帶的物理實驗平臺?；谥悄苁謾C強大的硬件以及軟件功能，應(yīng)用智能手機開展物理實驗不僅能夠充分保障實驗變得更加簡便，提升實驗教學(xué)的效果，同時還能夠充分保障學(xué)生的學(xué)習興趣得到充分的激發(fā)，幫助學(xué)生克服思維障礙，保障學(xué)生能夠更快地掌握物理知識。

一、利用智能手機進行聲學(xué)實驗

（一）觀察聲音的波形

在開展實際物理教學(xué)的過程中，針對“我們怎樣區(qū)分聲音”一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)需要通過音叉發(fā)出的聲音信號在示波器以及計算機中進行展示，進而讓學(xué)生明確聲音波形。但是在開展傳統(tǒng)實驗教學(xué)的過程中，教師需要在事先在筆記本電腦中安裝好相關(guān)軟件，或者是將示波器設(shè)備帶入課堂，實際的實驗操作并不便捷，對教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生了嚴重的影響。借助智能手機，教師能夠借助手機上所下載的“頻率器”軟件開展教學(xué)實驗，在這種情況下智能手機就是一個方便快捷的示波器，音叉所發(fā)出的聲音能夠被手機接收，隨后再清晰地展示給學(xué)生，學(xué)生也能夠更加直觀地觀察聲音的音調(diào)以及頻率。

與此同時，這種軟件還能夠顯示課本中泡沫塑料塊刮玻璃時產(chǎn)生的噪聲波形，并將其與音叉所發(fā)出的樂音波形進行比較，讓學(xué)生能夠更加清晰地了解噪聲與樂音的區(qū)別，明白噪聲的波形是不規(guī)則的。

（二）不同頻率聲音的播放

將“音頻發(fā)生器”軟件安裝在智能手機上能夠讓智能手機播放出頻率在10Hz—2500Hz的聲音，在開展物理實驗的過程中就可以通過手動調(diào)節(jié)或者是輸入不同大小頻率的方式促使學(xué)生對低頻率到高頻率之間不同音調(diào)的變化有更加直觀的感受。

（三）真空不能傳聲的演示

在開展初中物理實驗的過程中，將手機用一根繩索掛懸在玻璃罩內(nèi)，隨后用另一個手機撥打玻璃罩內(nèi)手機號碼，此時還可以清晰地聽到玻璃罩內(nèi)傳出的手機電話鈴聲。隨后，教師使用抽氣泵將玻璃罩內(nèi)的空氣抽出，使玻璃罩內(nèi)成為真空的狀態(tài)，然后再次撥打電話，玻璃罩內(nèi)就不會傳出電話鈴聲了。采用這樣的方式引導(dǎo)學(xué)生逐漸明確在真空狀態(tài)下聲音不能傳播，聲音的傳播是需要介質(zhì)的。

二、利用智能手機開展光學(xué)實驗

（一）捕捉看不見的光——紅外線

由于紅外線是一種不可見光，人眼觀察不到，所以很多學(xué)生都會覺得紅外線十分的神秘，應(yīng)用智能手機就能夠促使學(xué)生對紅外線進行感性認識。首先，在開展實驗的過程中應(yīng)當選擇一個遙控器，遙控器的按鍵被按下時，遙控器中的紅外線發(fā)光二極管就會出現(xiàn)紅外線，但是這種紅外線我們的肉眼并不能看到。隨后開啟手機的攝像頭，手機的攝像頭對準遙控器的紅外線發(fā)光二極管，在這種情況下遙控器的任意按鍵被按下手機的顯示屏上都會有亮斑閃爍，隨后在手機攝像頭上的光電氣轉(zhuǎn)化成像，將其直觀地顯示出來。在進行實驗的過程中，蘋果手機對紅外線有著較強的屏蔽功能，因此使用安卓手機有著更好的實驗效果。

（二）光的直線傳播

LED燈幾乎成為當下數(shù)字化時代智能手機的必備功能，并且智能手機的亮度與體積優(yōu)勢充分地展現(xiàn)出來。在開展物理實驗教學(xué)的過程中，可以充分應(yīng)用智能手機的此功能，持續(xù)性地打開LED燈，隨后引導(dǎo)學(xué)生進行手影游戲的表演，解釋光線的傳播規(guī)律。在此實驗教學(xué)方式下，學(xué)生對于物理學(xué)習的興趣必然會被有效調(diào)動，從而提升教學(xué)效果。

（三）探究凸透鏡的成像規(guī)律

初中物理教材中“探究凸透鏡成像”的實驗教學(xué)中，教師需要使用一支蠟燭作為發(fā)光的物體。教師發(fā)現(xiàn)這種實驗操作方式往往存在很多問題，例如蠟燭容易被風吹滅或者被風吹得左右搖擺，對觀察的效果產(chǎn)生了直接的影響；在燃燒的過程中蠟燭往往會產(chǎn)生很重的氣味；整個實驗過程需要花費較長的時間，并且由于蠟燭在燃燒之前的高度不一致，因此教師需要對光屏以及凸透鏡的位置進行反復(fù)的調(diào)整才能夠完成實驗，并且實驗效果一般。而應(yīng)用智能手機，在手機中安裝一款叫作“Candle”的仿真蠟燭軟件就能夠代替蠟燭的效果，進而能夠幫助教師順利地進行整個實驗。在進行實驗的過程中，環(huán)境因素不會對蠟燭的燃燒產(chǎn)生影響，能夠確保蠟燭保持前后一致的高度與亮度，在光屏形成良好的成像效果。

（四）演示三原色

三原色光的混合是智能手機實現(xiàn)屏幕成像的基本條件，因此我們可以針對這個特征開展色光混合的實踐教學(xué)。首先，教師在實驗過程中只需要打開智能手機，并且將手機的屏幕打開，將純白色的照片在手機中進行播放，之后再將手機逐一傳遞給學(xué)生讓學(xué)生借助放大器進行觀察，或者是在手機屏幕上滴上一個小水滴，隨后藍、綠、紅等顏色的小格子就會在手機屏幕上清晰地顯示出來，代替了傳統(tǒng)實驗過程中需要使用的凸透鏡。在實驗完成過后，教師應(yīng)當以此為基礎(chǔ)對學(xué)生進行知識講解，保障學(xué)生對知識的理解程度，提升學(xué)生的學(xué)習興趣。

三、利用智能手機進行電磁學(xué)實驗

（一）研究磁場的方向

相較于傳統(tǒng)的羅盤，電子羅盤在工作原理上并沒有差異，利用磁體的南北極對地球上的磁場進行感應(yīng)，但是智能手機采用磁阻傳感器作為電子羅盤功能的基礎(chǔ)，將用戶需要的磁場信息用數(shù)字化的方式呈現(xiàn)。因此，將智能手機應(yīng)用于物理實驗教學(xué)中不僅能夠保障學(xué)生享受到電子羅盤南北指示的功能，同時還能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)實驗中小磁針對磁場的方向進行檢驗。

（二）演示電磁波的產(chǎn)生與傳播

在教學(xué)過程中，將收音機調(diào)至沒有電臺的接收頻率，隨后使用自帶的喇叭將音量開到最大。再使用一節(jié)電池和導(dǎo)線，先將導(dǎo)線的一端與電池的負極相連接，隨后將導(dǎo)線的另一端與正極進行摩擦，在摩擦的過程中讓它們斷斷續(xù)續(xù)地接觸，此時就能夠產(chǎn)生迅速變化的電流，在空間中形成電磁波。最后，教師應(yīng)當引導(dǎo)學(xué)生從智能手機的喇叭中傾聽電磁波轉(zhuǎn)化信號造成的現(xiàn)象。此實驗中，教師也可以將多媒體教室的音響打開，隨后使用手機撥打任意號碼，這時音響的揚聲器中就會發(fā)出極其刺耳的聲音。教師應(yīng)當充分地意識到，現(xiàn)階段的智能手機功能已經(jīng)十分完善，不僅可以利用其先進的功能進行物理實驗，更能夠使用手機的基礎(chǔ)功能開發(fā)各種物理實驗。教師應(yīng)當活學(xué)活用，開拓思維，采用各種方式開展各種各樣的實驗，應(yīng)用智能手機促使學(xué)生意識到生活中存在的物理現(xiàn)象。

（三）演示電磁波可以在真空中傳播

以上文“真空不能傳聲音”的物理實驗過程為基礎(chǔ)，在真空的玻璃罩內(nèi)撥打電話，對智能手機屏幕上顯示的接通畫面進行觀察，借此機會，教師可以對學(xué)生講解：“聲音雖然不能在真空中傳播，但是電磁波卻可以在真空中傳播?！?/p>

（四）利用智能手機輔助測量

智能手機中都帶有計時器與停表等功能，教師可以利用這些輔助工具開展物理實驗。例如，進行“物體運動的平均速度測量”實驗過程中，教師可以充分利用停表功能對小車運動過程中需要的時間進行測量，并且使用智能手機進行測量十分方便，測量的精度也有充分的保障，甚至能夠達到0.01s的精確度。在進行“水沸騰時溫度變化的特點”實驗的過程中，教師也可以充分利用計時器功能在相同的時間內(nèi)讀數(shù)。

總而言之，在開展初中物理實驗教學(xué)的過程中應(yīng)當積極應(yīng)用智能手機強大的軟件以及硬件功能，讓初中物理電磁學(xué)、光學(xué)以及聲學(xué)的實驗教學(xué)得到更好的開展。積極利用智能手機開展物理實驗，教師與學(xué)生必然都能夠感受到更大的便利，獲取更多的素材，實現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會”的物理教學(xué)新課程理念。