運(yùn)用無(wú)線同屏技術(shù) 構(gòu)建物理探究課堂

陳 穎 韓敘虹

（北京市第八十中學(xué)，北京 100102）

·現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)·

運(yùn)用無(wú)線同屏技術(shù) 構(gòu)建物理探究課堂

陳 穎 韓敘虹

（北京市第八十中學(xué)，北京 100102）

本文詳細(xì)介紹了AirPlay構(gòu)建無(wú)線同屏的具體方法，以滑動(dòng)摩擦力、力的合成、牛頓第二定律、平拋運(yùn)動(dòng)等多個(gè)教學(xué)實(shí)例為證，說(shuō)明無(wú)線同屏技術(shù)在構(gòu)建物理高效課堂中的實(shí)際應(yīng)用.

AirPlay；無(wú)線同屏；教學(xué)實(shí)踐

關(guān)注身邊的科技發(fā)展，借助手機(jī)、平板電腦等的多功能，將現(xiàn)代技術(shù)跟物理課堂結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)課堂的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)生成，促進(jìn)師生的深度交流，并以此構(gòu)建高效的探究課堂.筆者以滑動(dòng)摩擦力、力的合成、牛頓第二定律、平拋運(yùn)動(dòng)等多個(gè)課題為例，介紹應(yīng)用無(wú)線同屏技術(shù)進(jìn)行物理課堂教學(xué)實(shí)踐的嘗試，以此拋磚引玉，以期引起同行教師借鑒與思考.

1 利用AirPlay構(gòu)建無(wú)線同屏

無(wú)線同屏指的是將智能移動(dòng)終端，如手機(jī)、平板電腦等設(shè)備的屏幕界面通過(guò)無(wú)線WiFi投影到投影儀上，實(shí)現(xiàn)教室投影大屏幕實(shí)時(shí)呈現(xiàn)手機(jī)或平板電腦的顯示界面.實(shí)現(xiàn)無(wú)線同屏的方法有多種，本文介紹的是其中最為成熟、且效果最佳的方法——利用AirPlay構(gòu)建無(wú)線同屏.AirPlay是美國(guó)蘋果公司推出的一項(xiàng)無(wú)線同屏技術(shù)，可以通過(guò)WiFi將iPhone、iPad等IOS智能移動(dòng)終端的屏幕內(nèi)容完整地鏡像到投影設(shè)備上，具體操作方法如下.

（1）在與投影儀相連接的電腦中下載并安裝AirPlayer或Airserve軟件等，建立電腦接收端.根據(jù)不同的電腦系統(tǒng)需要下載不同的軟件，在Windows系統(tǒng)下可以下載并安裝“蘋果錄屏大師AirPlayer”（如圖1甲），而在Mac OS系統(tǒng)下則可以下載并安裝“Airserver”（如圖1乙）.安裝成功后打開軟件，完成電腦接收端的建設(shè).

圖1 AirPlayer和Airserve軟件

（2）構(gòu)建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，使得iPhone等移動(dòng)終端與電腦接收端處于同一局域網(wǎng)中.AirPlay是通過(guò)WiFi傳輸信息，因此要求移動(dòng)終端與電腦接收端共在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中.需要注意的是AirPlay暫不支持通過(guò)手機(jī)信號(hào)傳輸，因此用手機(jī)創(chuàng)建熱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的方式傳輸信號(hào)是不可行的.

（3）打開iPhone等移動(dòng)終端中的AirPlay鏡像與電腦連接，實(shí)現(xiàn)同屏.不同的iOS系統(tǒng)在操作上稍有不同，以iOS 10.1為例，只需要從手機(jī)屏幕底部邊緣向上滑動(dòng)，就可以看到AirPlay的開關(guān)，點(diǎn)開開關(guān)，勾選需要投影到的電腦端（如圖2甲），即可實(shí)現(xiàn)無(wú)線同屏，屆時(shí)電腦屏幕上就會(huì)彈出與之連接的移動(dòng)設(shè)備的鏡像窗口（如圖2乙），調(diào)節(jié)鏡像窗口的顯示模式，得到最佳的顯示效果.

圖2 手機(jī)連接界面和電腦鏡像界面

2 無(wú)線同屏技術(shù)在物理探究課堂中的應(yīng)用

在物理探究課堂中，應(yīng)用無(wú)線同屏技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有多媒體設(shè)備的基本功能，還可以很好地解決或改善現(xiàn)有課堂存在的諸多問(wèn)題.主要有以下優(yōu)勢(shì).

（1）解放教師活動(dòng)空間，有利于師生深度交流.在常規(guī)課堂中，教師由于要操作電腦，活動(dòng)范圍受限于講臺(tái)無(wú)法深入學(xué)生，不能實(shí)現(xiàn)與學(xué)生近距離交流.即便教師可以使用翻頁(yè)筆控制PPT課件，但仍然無(wú)法操作超鏈接的打開、其他程序的切換等指令.若通過(guò)無(wú)線同屏技術(shù)，只要將PPT課件或需要的其他文件程序?qū)雐Phone等移動(dòng)終端，就可以在iPhone等移動(dòng)終端上打開課件，直接控制課件，打開超鏈接或切換其他程序，全程不再受限于講臺(tái)，可以很好地深入學(xué)生，與學(xué)生做近距離的深入互動(dòng).

（2）增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的可視化.在課堂教學(xué)中，常遇到演示實(shí)驗(yàn)儀器較小，不能移動(dòng)等情況而影響實(shí)驗(yàn)效果，例如在“探究滑動(dòng)摩擦力”中教師往往會(huì)借助滑動(dòng)摩擦力演示儀來(lái)說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小或方向，但是滑動(dòng)摩擦力演示儀小且重，還需通電使用，不適合走動(dòng)展示而影響學(xué)生觀察.利用無(wú)線同屏技術(shù)，只需將iPhone等移動(dòng)終端的界面切換至“相機(jī)”，手機(jī)就迅速轉(zhuǎn)換為一個(gè)輕便、可移動(dòng)的高清攝像頭了，這樣無(wú)論坐在教室哪個(gè)位置的學(xué)生都能清晰地看到滑動(dòng)摩擦力演示儀上滑塊的運(yùn)動(dòng)情況了，更清晰地觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（如圖3）.再如，在演示平拋豎落儀時(shí)，通過(guò)攝像頭的投影展示，即可讓全班學(xué)生清晰地看到平拋豎落儀的構(gòu)造，以及實(shí)驗(yàn)演示的過(guò)程（如圖3）.

圖3 利用無(wú)線同屏技術(shù)增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的可視化

（3）高速、便捷分享學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，構(gòu)建可視化的高效課堂.在物理探究課堂中，往往要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并交流分享，在分享時(shí)學(xué)生需將設(shè)計(jì)方案拿至實(shí)物投影儀處再分享說(shuō)明，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)費(fèi)力.利用無(wú)線同屏技術(shù)，將iPhone等移動(dòng)終端的界面切換至“相機(jī)”，簡(jiǎn)單一拍，學(xué)生的設(shè)計(jì)方案立即呈現(xiàn)在投影大屏幕上，學(xué)生即可開始分享交流.而在學(xué)生分享了不同的實(shí)驗(yàn)方案后，還可以通過(guò)查看前后照片，讓學(xué)生比較分析，更有助于深入地交流討論.例如在設(shè)計(jì)驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向分運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，通過(guò)無(wú)線同屏技術(shù)，便捷地記錄下兩組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案（如圖4所示），因?yàn)楣?jié)省了上下講臺(tái)，設(shè)備調(diào)試的時(shí)間，因此在較短時(shí)間內(nèi)，兩位學(xué)生完整地闡述了各自的實(shí)驗(yàn)方案，其他學(xué)生還進(jìn)行了比較總結(jié).

圖4 利用無(wú)線同屏技術(shù)分享學(xué)生的方案設(shè)計(jì)

（4）實(shí)時(shí)記錄學(xué)生的行為，實(shí)現(xiàn)課堂動(dòng)態(tài)生成.新課程理念下，學(xué)生即資源，如何利用學(xué)生課上的反饋動(dòng)態(tài)生成課堂的教學(xué)資源，是新課程理念下的探究教學(xué)的要求.以探究力的合成的教學(xué)為例，課上，有部分學(xué)生僅記錄下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，標(biāo)出合力與分力的方向，在紙上做出的是力的示意圖，此時(shí)教師沒(méi)有直接告訴學(xué)生應(yīng)該如何，而是利用無(wú)線同屏技術(shù)，用手機(jī)記錄下多組學(xué)生所做的力的示意圖（如圖5所示），回看照片后問(wèn)“現(xiàn)在我們記錄下了合力與分力的大小與方向，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納總結(jié)合力與分力之間存在的關(guān)系”.顯然，根據(jù)力的示意圖，學(xué)生無(wú)法得出正確結(jié)論，然后教師再追問(wèn)“為什么‘看’不出來(lái)呢？”略微停頓后，再啟發(fā)學(xué)生：“同學(xué)們看看自己作的圖，我們畫的是力的什么圖？——示意圖.這些力的示意圖能否準(zhǔn)確直觀地表示合力與分力的大小和方向呢？不能，那我們應(yīng)該怎么做？（用什么來(lái)直觀準(zhǔn)確地表示力的大小和方向？）”此時(shí)學(xué)生恍然大悟，應(yīng)該是作力的圖示.

圖5 學(xué)生用力的示意圖表示合力與分力

課堂是學(xué)生的課堂，教學(xué)應(yīng)是基于課堂的生成.無(wú)線同屏技術(shù)的應(yīng)用，及時(shí)地幫助教師捕捉學(xué)生的課堂生成，讓師生之間的思維產(chǎn)生碰撞交流.再如，在力的合成實(shí)驗(yàn)操作中，學(xué)生出現(xiàn)一些不正確的操作，同樣也可以通過(guò)無(wú)線同屏技術(shù)記錄下來(lái)（如圖6所示），運(yùn)用可視化的行為再現(xiàn)，起到了很好的操作規(guī)范和指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的功能.

（5）記錄多組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，同時(shí)呈現(xiàn)、共享.通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，各組學(xué)生都得到了自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在常規(guī)課堂中由于時(shí)間的限制，往往只能選取個(gè)別組上臺(tái)展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果.而通過(guò)無(wú)線同屏技術(shù)，可以用手機(jī)的照相功能將多組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄下來(lái)，通過(guò)回看照片，就可以連續(xù)地看到多組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓大家感覺(jué)到實(shí)驗(yàn)的結(jié)論不再是根據(jù)一個(gè)人或某一組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到，而是根據(jù)全班學(xué)生的共同實(shí)驗(yàn)所得，這樣更有助于培養(yǎng)每位學(xué)生的成就感，激發(fā)他們投入科學(xué)探究的興趣和熱情.

圖6 學(xué)生在力的合成實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤操作

3 結(jié)語(yǔ)

促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展，是我們每位物理教師的共同心愿與責(zé)任，而學(xué)生的發(fā)展更離不開教師自身的進(jìn)步.在科技迅猛發(fā)展的今天，不僅需要教師在教學(xué)上要不斷發(fā)展自己的專業(yè)水平和素養(yǎng)，開闊視野；同時(shí)，也需要我們教師要與時(shí)俱進(jìn)，運(yùn)用現(xiàn)代化的科技構(gòu)建科學(xué)高效的物理課堂，顯然，無(wú)線同屏就是這樣一項(xiàng)既操作簡(jiǎn)單又效果顯著的技術(shù)，值得教師們運(yùn)用和借鑒.

2017－01－09）