運用無線同屏技術(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)·

運用無線同屏技術(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)建無線同屏的具體方法，以滑動摩擦力、力的合成、牛頓第二定律、平拋運動等多個教學(xué)實例為證，說明無線同屏技術(shù)在構(gòu)建物理高效課堂中的實際應(yīng)用.

AirPlay；無線同屏；教學(xué)實踐

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，實現(xiàn)課堂的實時、動態(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.筆者以滑動摩擦力、力的合成、牛頓第二定律、平拋運動等多個課題為例，介紹應(yīng)用無線同屏技術(shù)進(jìn)行物理課堂教學(xué)實踐的嘗試，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)建無線同屏

無線同屏指的是將智能移動終端，如手機(jī)、平板電腦等設(shè)備的屏幕界面通過無線WiFi投影到投影儀上，實現(xiàn)教室投影大屏幕實時呈現(xiàn)手機(jī)或平板電腦的顯示界面.實現(xiàn)無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)建無線同屏.AirPlay是美國蘋果公司推出的一項無線同屏技術(shù)，可以通過WiFi將iPhone、iPad等IOS智能移動終端的屏幕內(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)建無線網(wǎng)絡(luò)，使得iPhone等移動終端與電腦接收端處于同一局域網(wǎng)中.AirPlay是通過WiFi傳輸信息，因此要求移動終端與電腦接收端共在一個網(wǎng)絡(luò)中.需要注意的是AirPlay暫不支持通過手機(jī)信號傳輸，因此用手機(jī)創(chuàng)建熱點網(wǎng)絡(luò)的方式傳輸信號是不可行的.

（3）打開iPhone等移動終端中的AirPlay鏡像與電腦連接，實現(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，就可以看到AirPlay的開關(guān)，點開開關(guān)，勾選需要投影到的電腦端（如圖2甲），即可實現(xiàn)無線同屏，屆時電腦屏幕上就會彈出與之連接的移動設(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)用無線同屏技術(shù)，不僅可以實現(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題.主要有以下優(yōu)勢.

（1）解放教師活動空間，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，活動范圍受限于講臺無法深入學(xué)生，不能實現(xiàn)與學(xué)生近距離交流.即便教師可以使用翻頁筆控制PPT課件，但仍然無法操作超鏈接的打開、其他程序的切換等指令.若通過無線同屏技術(shù)，只要將PPT課件或需要的其他文件程序?qū)雐Phone等移動終端，就可以在iPhone等移動終端上打開課件，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，可以很好地深入學(xué)生，與學(xué)生做近距離的深入互動.

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

圖3 利用無線同屏技術(shù)增強演示實驗的可視化

（3）高速、便捷分享學(xué)生實驗設(shè)計方案，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)計實驗方案并交流分享，在分享時學(xué)生需將設(shè)計方案拿至實物投影儀處再分享說明，整個過程耗時費力.利用無線同屏技術(shù)，將iPhone等移動終端的界面切換至“相機(jī)”，簡單一拍，學(xué)生的設(shè)計方案立即呈現(xiàn)在投影大屏幕上，學(xué)生即可開始分享交流.而在學(xué)生分享了不同的實驗方案后，還可以通過查看前后照片，讓學(xué)生比較分析，更有助于深入地交流討論.例如在設(shè)計驗證平拋運動豎直方向分運動的實驗方案時，通過無線同屏技術(shù)，便捷地記錄下兩組學(xué)生的實驗方案（如圖4所示），因為節(jié)省了上下講臺，設(shè)備調(diào)試的時間，因此在較短時間內(nèi)，兩位學(xué)生完整地闡述了各自的實驗方案，其他學(xué)生還進(jìn)行了比較總結(jié).

圖4 利用無線同屏技術(shù)分享學(xué)生的方案設(shè)計

（4）實時記錄學(xué)生的行為，實現(xiàn)課堂動態(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)生僅記錄下測力計的讀數(shù)，標(biāo)出合力與分力的方向，在紙上做出的是力的示意圖，此時教師沒有直接告訴學(xué)生應(yīng)該如何，而是利用無線同屏技術(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“現(xiàn)在我們記錄下了合力與分力的大小與方向，請同學(xué)們根據(jù)實驗結(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)生無法得出正確結(jié)論，然后教師再追問“為什么‘看’不出來呢？”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？（用什么來直觀準(zhǔn)確地表示力的大小和方向？）”此時學(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.無線同屏技術(shù)的應(yīng)用，及時地幫助教師捕捉學(xué)生的課堂生成，讓師生之間的思維產(chǎn)生碰撞交流.再如，在力的合成實驗操作中，學(xué)生出現(xiàn)一些不正確的操作，同樣也可以通過無線同屏技術(shù)記錄下來（如圖6所示），運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)實驗的功能.

（5）記錄多組學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，同時呈現(xiàn)、共享.通過學(xué)生分組實驗，各組學(xué)生都得到了自己的實驗數(shù)據(jù)，在常規(guī)課堂中由于時間的限制，往往只能選取個別組上臺展示實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果.而通過無線同屏技術(shù)，可以用手機(jī)的照相功能將多組學(xué)生的實驗結(jié)果記錄下來，通過回看照片，就可以連續(xù)地看到多組學(xué)生的實驗結(jié)果，讓大家感覺到實驗的結(jié)論不再是根據(jù)一個人或某一組的實驗結(jié)果得到，而是根據(jù)全班學(xué)生的共同實驗所得，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)生在力的合成實驗中的錯誤操作

3 結(jié)語

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，也需要我們教師要與時俱進(jìn)，運用現(xiàn)代化的科技構(gòu)建科學(xué)高效的物理課堂，顯然，無線同屏就是這樣一項既操作簡單又效果顯著的技術(shù)，值得教師們運用和借鑒.

2017－01－09）