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AI助力高中物理课堂——用phyphox传感器测量生活中的物理量

AI助力高中物理课堂——用phyphox传感器测量生活中的物理量

安福县高中物理阳万平名师工作室开展10月集体教研活动

一部手机,就是一座移动实验室。10月23日,安福县高中物理阳万平名师工作室开展集体教研活动,聚焦"AI助力高中物理课堂",围绕开源物理实验软件“phyphox”展开深度研讨。活动中,老师们从软件介绍、传感器演示到课堂落地路径层层展开,既有技术干货,也有教学反思,为一线物理教学注入了新动能。

phyphox高中物理实验应用指南

彭佳奇老师以"应用指南"为题,系统讲解了如何把手机变成随手可用的物理实验仪器,内容涵盖"是什么—怎么装—怎么用—如何用进课堂"四个层次。

什么是phyphox,为什么用它

phyphox是一款由德国亚琛工业大学开发的开源物理实验软件,能够调用手机内置传感器,实时采集、显示并分析各类物理量数据。对高中物理教学而言,它的价值在于:把原本"看不见、摸不着"的物理过程变成直观、可量化的动态曲线,让抽象概念"落了地",让探究实验"零门槛"。

下载与安装

安卓手机:在应用商店直接搜索"phyphox",或访问官网下载安装包;苹果手机:在AppStore搜索"phyphox"即可免费安装。安装即用,无需额外硬件。

手机里的"七种传感器"

现代智能手机集成了丰富的传感器,正是这些"隐藏的探头"让手机成为随身实验室。彭老师重点介绍了加速度传感器、磁力计、GPS、麦克风(音频)、光感、气压、陀螺仪等,它们分别对应着高中物理中的运动学、磁场、力学、声学、光学等多个模块。

传感器使用演示

现场演示是本次分享的亮点,彭老师用两部手机+希沃白板投屏,把实时数据同步到大屏,让全场老师"看见"了物理过程。

单摆测重力加速度——磁力计显神通

用phyphox的磁力计功能,可以直观捕捉单摆摆动过程中磁场的变化周期,从而清晰读出单摆周期、进而估算重力加速度。原本需要打点计时器、刻度尺的"大实验",现在一部手机几秒钟就能完成,周期变化一目了然。

超重与失重——加速度传感器 + 希沃投屏

彭老师现场演示了利用phyphox测量超重与失重过程中下蹲与起立的加速度,并与希沃白板投屏结合使用,直观看到了下蹲、起立过程中加速度的方向及大小变化,直接看出下蹲、起立过程中的超重与失重现象。当屏幕上加速度曲线随动作起伏跳动时,抽象的"超重失重"瞬间变得可感可知。

其它传感器简介

除力与运动外,phyphox 还能玩出更多花样:

GPS 轨迹:记录运动路径,对比"路程"与"位移"的区别;

音频发生器:测量声波频率,发出特定频率声波,演示共振现象;

斜面模块:测量斜面倾角与旋转角度,用于静力学与圆周运动探究。

phyphox 如何落地教学

彭老师总结了四个应用环节:①课堂演示---把难讲的现象投屏可视化;②分组探讨——学生小组用手机采集数据、讨论规律;③课后展示---把实验报告与数据曲线作为成果分享;④复习验证——考前用真实测量再次验证课本结论。四个环节环环相扣,形成"做中学、用中学"的闭环。

交流与分享

贺小茜老师点明,使用phyphox软件可以极大提升课堂效率,直观展示物理现象,方便了老师进行演示实验,让学生可以更轻松地理解知识。把"教师讲"变成"学生看见、学生验证",正是信息技术赋能课堂的核心意义。

汤晓华老师肯定了phyphox软件的作用,同时强调:前期的准备工作同样重要。一定要在课前调试好程序参数、提前设计好并完整模拟实验,做到课堂不出差错。技术只是工具,真正决定课堂质量的,是老师课前对实验流程与数据逻辑的周密把控。

活动总结与后期安排

阳万平老师对本次教研进行总结,充分肯定各位老师的分享与思考,并对工作室后续建设提出明确要求。

肯定应用价值,拓展至家庭实验与竞赛

阳万平老师总结彭佳奇老师关于phyphox软件引入与应用的内容,肯定该应用的实用性,并提出可以将phyphox软件引入学生家庭实验——学生可以自己在家动手尝试实验验证,帮助学生在自主实验中加深理解;同时也可用于竞赛讲解,提高培优效率,让"手机"从娱乐工具转变为学习助手。

工作室后期工作安排

工作室将始终以课堂为主阵地,持续发现并探讨更多提高课堂效率、助力教师竞赛的好方法,在交流互鉴中助力工作室成员的专业成长,为安福县高中物理教学添砖加瓦。

后续工作中,工作室将继续开展集体备课、磨课与听评课等常态化教研,鼓励成员把 phyphox 等信息技术手段带进日常课堂,积累并共享优质实验案例与课件资源;同时以课题研究为抓手,带动青年教师快速成长、骨干教师提炼经验,形成"人人有课题、课课有探究"的研究氛围,持续把教研成果转化为实实在在的课堂效益。

从一部手机到一个实验,从一间教室到整个工作室,安福县高中物理阳万平名师工作室正以踏实的研究姿态,把AI与开源工具真正用进课堂、用到学生身上。期待下一次教研,看见更多"会发光的物理课"。

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