中原名师张怀华高中物理工作室为手机实验探究社团做技术培训

1 引言

2021年5月8日，利用社团活动时间，中原名师张怀华高中物理工作室为焦作十一中手机实验探究社团做了利用Phyphox（手机物理工坊）开展科学探究和物理实验的技术培训，指导学生在节假日利用智能手机居家开展科学实验探究活动。

2 培训内容

工作室主持人张怀华老师首先向手机实验探究社团介绍了利用智能手机开展科学探究实验的国际流行趋势。树立全球观念，培养世界眼光。

智能手机问世以来，海量的手机APP在智能手机平台中如雨后春笋般涌现，与中学生科学探究活动和中学物理实验教学深度融合的Phyphox（手机物理工坊）由德国亚琛工业大学第二物理研究所于2016年发布，供全球用户免费使用。2020年以来，随着新冠疫情在全球的蔓延，Phyphox也因搭乘线上教学的快车而风靡世界。

Phyphox将智能手机内搭载的各种传感器有机整合，把智能手机打造成了一台功能强大的便携式科学探究实验室。

张老师以天车实验为例，介绍了Phyphox在动力学实验中的常见用法。将智能手机用丝带吊起，另一端固定在木尺上，启动程序，突然击打木尺，木尺突然向前运动，手机会突然获得一个向上的加速度。

为了增加可见度，可以设置远程连接，利用电脑等其他平台通过浏览器登录指定网址，可以远程浏览实验过程，也可以远程控制程序运行。

通过Phyphox输出的瞬时最大加速度和丝带的长度，可以利用向心加速度公式反推出木尺被击打后获得的速度，非常真实，也非常有趣。

接着，张老师以热敏电阻和光敏电阻为例，向社团学员们介绍了利用ESP32和Phyphox开展电磁学拓展实验的方法。

这需要在面包板上搭建实验电路，利用开发板ESP32采集实验电路中的电压值，然后利用欧姆定律计算出热敏电阻或光敏电阻的瞬时阻值，通过蓝牙发送给智能手机中的Phyphox，Phyphox就会动态输出电阻随时间的变化关系图像。

如果用手遮挡一下光敏电阻，或者用手捏一下热敏电阻，就能在手机屏幕上或者电脑浏览器上看到电阻曲线的剧烈变化，实验是实时的，动态的。

通过设置远程连接，可以利用浏览器远程浏览实验过程，也可以远程控制程序运行。这种方法与常见投屏并不一样，通过浏览器可以反向控制手机。在手机参与动力学实验处于运动状态时，可以利用浏览器控制手机，非常方便。

实际上，所有的手机实验都是大同小异的，只需要按照实验原理稍稍调整电路，只需要根据实验原理稍稍调整源程序，就能利用手机做出各种各样的探究实验。

3 学生周末居家探究实验

社团成员利用此次所学在本周末开展居家生活探究实验，把手机贴在门上，研究关门过程中门的边缘线速度的变化规律，并从速度变化规律分析门的受力规律。

把手机用绳子吊起，悬挂起来，探究单摆振动周期与摆长和振幅的关系。

4 感言

智能手机的问世，特别是Phyphox的发布，为学生开展科学实验探究活动提供了极大的便利，让学生拥有了自己的便携式科学探究工具箱。

随手可以做，随时可以做，随地可以做，谁都可以做，实验成本低，效益产出高。

智能手机的智能性、集成性、便携性和普及性打破了常规实验仪器设备对学生开展科学实验探究活动的时空限制，为学生开展科学实验探究活动提供了无限可能。

教育部禁止手机进校园，你却培训学生用手机做实验，你简直是在与教育部对着干……

| 创客焦作 | 

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