智能手機在初中物理教學中的應用研究

馮琴英

摘要：本文主要介紹了一些利用智能手機輔助教學的經(jīng)驗，包括：1.利用手機自帶功能輔助教學，主要從視頻回放功能、精確計時功能、照片定格功能這三方面展開;2. 利用手機特定軟件輔助教學，主要圍繞《音頻分析儀器》輔助《聲音三要素》教學和《頻率發(fā)生器》輔助《人耳聽不見的聲音》教學兩方面講述;3.利用手機傳感器功能輔助教學;4.利用網(wǎng)絡通信功能輔助教學，包括微課解疑惑和微信促交流兩方面內(nèi)容。

關鍵詞：智能手機;物理教學;應用

隨著現(xiàn)代化教育的推進，傳統(tǒng)的課堂教學在悄然發(fā)生著變化，單靠一支粉筆牢牢吸引住學生，越來越困難了。智能手機的普及，給教學帶來了技術支持和發(fā)展動力，由于它自身強大的硬件已經(jīng)不輸于一臺電腦，各種軟件又適時地出現(xiàn)，再加上其攜帶方便，逐漸成為了廣大教師在教學上的好幫手。

為順應時代的發(fā)展，積極推動人工智能在教學領域的應用，筆者正逐步探索智能手機與物理教學的結合，發(fā)現(xiàn)手機某些自帶功能對一些特定的物理實驗有很好的輔助作用。巧妙應用之可以大大簡化教學流程，使抽象的知識變得更加寫實，使枯燥的課堂變得更加生活。

一、利用手機自帶功能輔助物理教學

在《物體的運動》這一章中，涉及到長度與時間的測量，常用的測量工具是刻度尺和秒表，智能手機中自帶的拍攝功能和計時功能很適合這一章節(jié)實驗時使用。

1.1視頻回放功能

在物理課堂上，若實驗效果明顯那么實驗的說服力就很高。智能手機上的拍攝功能可以將實驗過程拍攝下來，然后可以直接在上面編輯，保留有效的片段，還可以慢放0.5倍到快放1.5倍（如圖1）。方便的是如果教室的電腦支持，手機可以無線同屏，增大可視范圍，分享更多精彩瞬間。

智能手機的視頻回放功能可以幫助搜集更精確的數(shù)據(jù)，比如《研究充水玻璃管中氣泡的運動規(guī)律》實驗，氣泡到達10cm刻度線后每隔10cm就要讀一次秒表，學生既要觀察氣泡的運動，又要讀數(shù)，難免會手忙腳亂造成很大的誤差。這時兩位同學只要做好明確的分工，一位同學手拿秒表放在刻度處，另一同學始終用手機對準拍攝，全部實驗結之后重新回放，只需讀取到達刻度處秒表的示數(shù)就可以了。

1.2照片定格功能

智能手機有連拍功能，一直點擊拍攝鍵，就可以實現(xiàn)該功能，拍攝間隔可以達到1/15S以內(nèi)，一般用在捕捉運動較快的物體上。還是以上述實驗為例，如果不拍視頻回放，利用連拍功能也可以取得不錯的效果。學生分工照舊，在氣泡到達刻度附近時，對其連續(xù)拍照，直到氣泡離開刻度。因為氣泡的速度還不至于太快，所以可以清楚拍下氣泡到達刻度的瞬間。如果是像自由落體那樣快的物體運動，這個連拍出只是模糊的影像，就不太適合了。

當然普通的拍照功能也很有用處，它可以拍下完美的器材組裝，作為示范贊賞學生;它可以拍下實驗中出現(xiàn)的操作性錯誤，作為“證據(jù)”提醒學生。照片拍下的信息，記錄了學生的成長過程。

1.3精確計時功能

初中實驗用的秒表精確度是0.1s，而手機上的秒表計時功能可以達到0.01s，大大提高了測量的精度，減小了測量的誤差。不僅如此，秒表內(nèi)還有一個間隔計時功能，操作時先點擊“開始”標識，然后需要記錄時點擊右邊“鬧鐘”標識，總時間會顯示在屏幕右側(cè)，而時間間隔會顯示在屏幕左側(cè)（如圖2），測量完畢點擊左邊的圖標會清零。

二、利用手機特定軟件輔助物理教學

《聲現(xiàn)象》是蘇科版教材的第一章內(nèi)容，聲音的產(chǎn)生及傳播存在聽得見但看不見或者根本聽不見的情況。各種手機軟件的出現(xiàn)，可以有效解決類似情況，將聲音的描繪得更加形象具體，有助于全方位了解聲音。

2.1《音頻分析儀器》輔助《聲音三要素》教學

聲音有大小，稱之為響度;聲音有高低，稱之為音調(diào);聲音有品質(zhì)，稱之為音色。在課堂上由于條件的限制，學生只有“聽”這一種傳統(tǒng)的辨別聲音三要素的方法。具體振動有什么區(qū)別，分別要用不同的實驗來解釋，而且多數(shù)振動都是微小的，所以只能用轉(zhuǎn)換法，將發(fā)聲體的振動轉(zhuǎn)換成輕小物體的振動，其間經(jīng)歷的過程過于曲折。

《音頻分析儀器》這款軟件，可以很好地解決上述問題，將只能聽到的聲音具體化形象化。它以波形的形式展現(xiàn)聲音，不僅讓學生明白了聲音是以波的形式在向外傳播，而且理清楚了各個要素的區(qū)別。聲源上下振動的幅度、振動的快慢以及波形都可以具體比較了，還為初三后續(xù)電磁波的學習做好鋪墊，一舉多得。

軟件操作也是非常簡單，直接打開軟件，主屏幕上就是周圍環(huán)境聲音的波形（如圖3）。響度變大會看到波峰變高，頻率變高會看到波出現(xiàn)在右側(cè)相應頻率的范圍。右邊的移動條是調(diào)節(jié)測量振幅范圍的，左邊移動條是調(diào)節(jié)測量頻率范圍的。

在下一節(jié)《令人厭煩的噪聲》中，利用這個軟件還可以從物理學角度比較樂音與噪聲的波形圖。

2.2《頻率發(fā)生器》輔助《人耳聽不見的聲音》

在人耳聽不見的聲音中，最難的是超聲波和次聲波是聽不見的，如果只是播放這兩種聲音，學生會覺得很假，是不是根本沒有播放，只是教學需要，教師也表示很無奈。

《頻率發(fā)生器》這款軟件可以播放從1——22000Hz的聲音（如圖4），而且是連續(xù)的，中間隨便哪個頻率都可以播放，使學生真實感受到了不同頻率的聲音是怎樣的。

當然，還有很多的軟件可以用于測量聲音的響度，如《分貝儀》，它可以實時監(jiān)測周圍環(huán)境聲音的大小，打開軟件就現(xiàn)出有幾分貝，然后聯(lián)系到馬路上的噪聲監(jiān)測器，使知識由物理走向了社會。

三、利用手機傳感器功能輔助物理教學

每個智能手機都自帶很多的傳感器，有重力、磁力、氣壓等，手機使用過程中，傳感器都在工作，我們可以利用這些為教學服務。首先可以下載一個《手機傳感器》軟件，打開后屏幕上就會自動出現(xiàn)本手機上所有的傳感器搜集到的數(shù)據(jù)。比如“溫度感應器”這一項，就可以得到周圍的實時溫度值。比如“指南針”可以在《磁體與磁場》中檢測懸掛的條形磁體是否是指向南北的。還有“加速度”傳感器，到高中物理會接觸，應用十分方便。

四、利用網(wǎng)絡通信功能輔助物理教學

課堂只有45分鐘，而且初中的課務不多，初二周課時只有3節(jié)，初三也只有4節(jié)，所以在有限的課堂時間里實現(xiàn)所有層次的學生都達到相同水平是不可能的，有很多學生要課后花時間再揣摩消化知識。

4.1微課解疑惑

很早就流行的網(wǎng)絡公開課，給了我們一個啟示：課上學習的內(nèi)容可以在課后反復觀看，這樣很好地解決部分學生跟不上的問題。初中生也可以采取這樣的措施，考慮到這個年齡段的學生集中注意力的時間不是很長，所以一個課時可以縮短在10 分鐘左右，稱之為“微課”。

它可以是一個教學的片段重現(xiàn);也可以是一類題目的講解;還可以是知識點復習。學生本身對于電子產(chǎn)品非常好奇，平時都是用來打游戲，有了“微課”，可以將學生拉回“正途”，為學生提供有效的學習支架，查漏補缺的效果非常好。而且定期更新內(nèi)容，幾年后就可以形成一個資源庫，可以長久使用。

4.2微信促交流

微信交流不是停留在報分數(shù)、布置作業(yè)的階段，還可以將學生參與的活動過程記錄下來，如上課的積極表現(xiàn)等，可以使家長及時了解學生在校情況;平時學生有不懂的知識或習題都可以直接在微信上詢問，及時又高效;教師也可以通過與家長的溝通，掌握學生的一些思想動態(tài)，更利于管理班級。

智能手機的硬件和軟件，給物理課堂提供了更多的教學素材，使學習打破了時空的限制，能夠最大范圍使用信息技術的支持，學習更加活躍，時效性更強，有助于個別化學習。本文只是拋磚引玉，期望將來的智能手機有更多的功能為物理教學所用。

參考文獻：

[1]陳雷、宋健夫等.智能手機在中學物理教學中的應用[J].實驗教學與儀器，2015（5）：27.

[2]張丹彤.讓智能手機成為中學物理實驗教學的好幫手[J].物理教師，2014，35（11）：39-40.

[3]張振.巧用智能手機做物理實驗[J].物理通報，2013（11）：72-75.