关键词:
Phyphox
ESP32
物理实验
教学案例
摘要:
在信息化时代背景下,教育信息化已经成为教育发展的重要方向。随着以智能手机作为数字化实验新载体的普及率越来越高,为推动物理实验教育与信息化结合、探索实验教学的新方法,需充分发挥智能手机软件的优点,让其成为推动教育信息化的有力工具。基于这一背景,本文借助Phyphox软件和ESP32自制传感器,并对中学部分物理实验进行优化,在手机上实现了物理实验数据的实时可视化。通过将实验在实际教学中进行实践,得到了较好的实践效果。
在具体研究中,我们利用Phyphox编辑器、Thonny编程软件、ESP32和ADS1220的功能,制作了实验所需的蓝牙传感器,设计了《探究作用力与反作用力的关系》、《观察电容器的充放电过程》、《电池电动势和内阻的测量》三个实验。为使实验与实际教学进行融合,本课题结合实验的具体章节,设计了《牛顿第三定律》、《电容器的电容》、《实验:电池电动势和内阻的测量》三个教学设计案例,并将《电容器的电容》这一教学设计案例进行实践,实践中选取了两个同等水平的班级,运用对照实验法进行前后测实验对比,得到差异。为了能够更加深入了解教学效果,本课题采取问卷法和访谈法进行探究,对调查结果进行分析得到相关结论。
研究结论包括:(1)借助Phyphox和ESP32自制传感器能够实现物理实验数据的实时可视化,相较传统计算机DIS实验系统还具有方便携带、方便演示、实验不受场地限制、成本低、材料易获取等优点。(2)借助Phyphox和ESP32自制传感器进行物理实验能够有效提高学生的物理成绩,并能够提升学生学习兴趣,提高学生在实验中的参与度和积极性。(3)借助Phyphox软件和ESP32自制传感器设计物理实验具有一定的创新性与适用性。