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phyphox软件在高中物理演示实验中的教学实践研究 ——以人教版选择性必修一为例

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phyphox软件在高中物理演示实验中的教学实践研究 ——以人教版选...

作者：谭旭艳贵州师范大学

学位级别：硕士

在科学技术飞速发达的时代信息化和智能化在人们日常生活、工作中举不胜举,其实信息技术、数字化技术、智能化技术的沿革与物理有着妙趣横生的关系。国家教育部颁布的一系列文件指出现代技术要与学科整合、扩大信息技术与教学活动的融... 详细信息

在科学技术飞速发达的时代信息化和智能化在人们日常生活、工作中举不胜举,其实信息技术、数字化技术、智能化技术的沿革与物理有着妙趣横生的关系。国家教育部颁布的一系列文件指出现代技术要与学科整合、扩大信息技术与教学活动的融合广度和深度、提倡信息技术与教育教学深度融合应用转向创新发展阶段以及鼓励探索信息时代教育新模式,由此可见,信息技术与物理学科教学融合是一种趋势;但一套标配的DIS器材因价格昂贵很难全面普及,而智能手机内置十余种传感器、基于手机传感器开发的物理实验软件选择也很丰富,因此将手机传感器作为智能化工具是合适的选择。所以,本文开展phyphox软件在高中物理演示实验中的教学实践研究,拓宽信息技术与物理教学整合途径,弥补传感器器材欠缺的情况,提供低成本且快捷的演示实验形式选择。研究方法主要采用了文献研究法、问卷调查法、实践研究法以及访谈法。首先研读文献资料,掌握国内外研究现状:发现目前大部分研究完全使用纯仿真软件,脱离真实物理情境、脱离传统实验器材,且大多数研究只对智能手机辅助物理实验进行开发、编写教学设计,并没有进行教学实践,实践效果也不得而知。基于此,本研究从构建主义学习理论、视听教育理论以及信息技术与课程深层次整合理论出发在理论上分析将phyphox(手机传感器)辅助物理演示实验的可行性和优势。其次,通过问卷对学生及教师群体展开前期调研,旨在了解高中物理演示实验开展情况、手机传感器在高中教学的应用情况以及二者对于phyphox辅助演示实验的观点。然后,对人教版选择性必修一中phyphox辅助演示实验集中整理设计,设计问卷“高中课堂演示实验实施效果调查”从学习兴趣、知识理解、学习动机三个维度反馈实践效果,并选取了《简谐运动》、《单摆》、《多普勒效应》三节实践案例。接着,在遵义市某中学高二年级选取对照组和干预组展开教学实践研究。最后,从问卷前后测数据对比,随堂小测以及师生访谈多个方面对干预组的教学实践效果进行量化分析,从中分析将phyphox(手机传感器)应用于高中物理演示实验的有效性和可行性。通过实践研究发现:1、基于phyphox辅助演示实验的物理课堂有利于提升学生学习兴趣、促进学生知识理解以及提高学生的学习动机。其中还发现“学习兴趣”的积极影响最为突出、“学习动机”居中、“知识理解”的正向提升稍微靠后。2、基于phyphox辅助演示实验的物理课堂,学生反馈更好。3、基于phyphox辅助演示实验的物理课堂,师生互动更活跃。

关键词： phyphox 手机传感器高中物理演示实验教学实践

利用ESP32和phyphox软件实现电源电动势和内阻的无线测量

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物理教学 2024年第1期46卷 26-28页

作者：顾振兴上海交通大学附属中学上海200439

电源电动势和内阻的测量是高中物理中非常重要的一个实验,利用ESP32芯片和phyphox软件可以搭建一套无线快速测量系统,快速方便地测量并处理实验数据,得出电源的电动势和内阻。

关键词： ESP32 phyphox 测量电源电动势和内阻 STEM

基于phyphox的进阶式实验探究教学——以“用单摆测量重力加速度”教学为例

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物理教学 2023年第12期45卷 16-18,67页

作者：周家盛庄伟江苏省武进高级中学江苏213149 南京师范大学教师教育学院江苏210046 南京师范大学物理科学与技术学院江苏2210046

基于学习进阶理论,对“用单摆测量重力加速度”实验教学进行重构,借助智能手机phyphox软件,创新实验方法,使操作更简单、现象更直观、处理更便捷,提升学生的科学探究水平,发展物理学科核心素养。

关键词：学习进阶科学探究单摆实验 phyphox

基于phyphox软件的物理实验创新设计——以“声速测量”为例

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物理教师 2024年第5期45卷 61-63页

作者：吴鲁杰赵志强东北师范大学物理学院吉林长春130024 辽宁省大连第二十四中学辽宁大连116000

传统声速测量方法主要有共振干涉法(驻波法)、相位法和时差法,但驻波法和相位法实验装置复杂且过于昂贵,而传统时差法误差较大.为改进声速测量实验,使其更充分地融入物理实验课堂,基于共鸣法原理利用phyphox软件对声速测量实验进行创新... 详细信息

传统声速测量方法主要有共振干涉法(驻波法)、相位法和时差法,但驻波法和相位法实验装置复杂且过于昂贵,而传统时差法误差较大.为改进声速测量实验,使其更充分地融入物理实验课堂,基于共鸣法原理利用phyphox软件对声速测量实验进行创新性设计,其设计思路是利用空气柱在玻璃管中振动形成驻波测量声速.实验结果表明利用phyphox软件可以比较准确地测量声速,同时实验现象明显直观、实验装置成本低、过程可控性高,激发了学生探索科学的兴趣,可作为创新性实验辅助物理实验教学.

关键词：声速测量 phyphox 物理实验教学共鸣法

基于智能手机软件phyphox在中学物理实验应用的研究——以“声音的特性”为例

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物理教师 2022年第1期43卷 70-72,76页

作者：洪叶高雷苏州大学物理科学与技术学院江苏苏州215006

phyphox软件是一款基于智能手机传感器的物理实验软件,为物理实验研究提供新技术和新方法.利用phyphox软件进行初中物理"声音的特性"相关实验的研究,能够激发学生的学习兴趣,培养学生的物理核心素养,拓展物理实验教学的灵活性.

关键词：智能手机 phyphox 声音的特性

利用手机phyphox软件开展居家实验的实践

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实验室研究与探索 2022年第1期41卷 249-253页

作者：王亚芳高义陈倩蒋雨宸中国地质大学(北京)数理学院北京100083

2020春季大学物理实验教学由于疫情原因面临了很多困难,实验教师纷纷献计献策,phyphox软件是专门针对智能手机开发的开展物理实验的软件,可以很好地助力学生开展居家实验,从而成为居家实验中最常用的手机软件之一。以利用phyphox软件开... 详细信息

2020春季大学物理实验教学由于疫情原因面临了很多困难,实验教师纷纷献计献策,phyphox软件是专门针对智能手机开发的开展物理实验的软件,可以很好地助力学生开展居家实验,从而成为居家实验中最常用的手机软件之一。以利用phyphox软件开展的几个居家实验为例对居家实验的开展情况进行了总结,并对居家实验过程中存在的问题,以及后续实验教学的开展给出了一些建议和思考。

关键词：居家实验物理实验 phyphox

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基于phyphox高中物理实验教学研究

基于Phyphox高中物理实验教学研究

作者：钟靖华东师范大学

学位级别：硕士

高中物理课程目标是要培养学生的物理学科核心素养,而对学生核心素养的教学都是贯穿在物理概念和规律学习为主线的课堂教学中。物理又是一个专注于实验的学科,但是专业的实验器材昂贵,使得教师在物理教学过程中仅能利用视频动画来展示... 详细信息

高中物理课程目标是要培养学生的物理学科核心素养,而对学生核心素养的教学都是贯穿在物理概念和规律学习为主线的课堂教学中。物理又是一个专注于实验的学科,但是专业的实验器材昂贵,使得教师在物理教学过程中仅能利用视频动画来展示实验现象,这对学生学习物理概念和规律难度较高,满足不了学生核心素养的培养。新课标中建议广大教师应该利用日常生活中材料改进和开发实验,基于此,本研究围绕“基于phyphox的自制传感器在高中物理教学中对学生学习的影响”这一主题进行研究。本文基于学习心理学理论,从教师备课、学生信息加工的角度来揭示基于phyphox高中物理实验教学的理论依据。在教学任务分析技术和布鲁姆-教育目标分类理论的基础上进一步结合物理概念规律的学习机制为基础的教学任务分析,揭示学生的特定学习结论的信息加工过程,提出了基于phyphox高中物理实验教学模式,基于该模式选取实验分析途径课例《超重和失重》和《电池的电动势和内阻测量》。本论文理论部分主要内容:1、提出针对基于phyphox高中物理实验教学的教学任务分析技术,规划高中物理实验教学设计框架。2、构建基于phyphox高中物理实验教学模式,包括确定教学目标,教学任务分析,规划教学事件以及制定测评项目。教学实践分析内容:1、基于phyphox的高中物理教学实践案例研究。2、分析实验组和对照组前后成绩,并根据学生对phyphox熟悉程度,课堂教学效果,学生对phyphox认可度,教学影响四个角度来设计问卷,利用spss软件对问卷成果进行对比分析。本研究结果表明:第一、通过实践教学研究分析,基于phyphox高中物理实验可以提高学生课堂参与度和专注度,对学生的学习有一定的促进作用,让学生更加容易理解物理现象和物理概念,进一步提升学生学习能力和解决生活实际问题能力。第二、基于phyphox高中物理实验可发展性,对于教师而言,教师应当紧跟时代的步伐,探索多样式的教学方式,以此来促进自身的发展,利用现代信息技术的辅助帮助学生对知识的建构,深化学生的认识,让学生在物理实验教学过程中更加深入、透彻的理解。

关键词： phyphox 高中物理实验教学设计教学任务分析实验归纳途径

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phyphox定制实验案例:磁倾角测量

北京电子科技学院学报 2023年第2期31卷 169-177页

作者：孙学明周志全赵成北京电子科技学院北京市100070

phyphox是一款利用智能手机传感器进行物理实验的手机应用,它支持远程访问、可视化数据分析和自定义实验设计,并预置了丰富的物理实验,在辅助物理教学和实验演示方面获得了众多用户的认可。但许多新用户由于不熟悉phyphox实验编辑器,通... 详细信息

phyphox是一款利用智能手机传感器进行物理实验的手机应用,它支持远程访问、可视化数据分析和自定义实验设计,并预置了丰富的物理实验,在辅助物理教学和实验演示方面获得了众多用户的认可。但许多新用户由于不熟悉phyphox实验编辑器,通常只利用了phyphox的预置实验。本文以磁倾角测量为例,简要介绍如何利用phyphox实验编辑器自定义实验,并就缓冲区设置、视图元素数据分析及同一图像中多组数据可视化提出相关建议。以期新用户可以快速掌握phyphox实验编辑器,能够根据实际需求创建定制实验,深化phyphox在物理教学和探究实验中的作用。

关键词： phyphox 手机传感器定制实验 phyphox实验编辑器磁倾角

phyphox软件介绍及其在物理教学中的应用

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物理通报 2020年第2期49卷 101-104,108页

作者：何璐祖米热姆伊马木方伟上海师范大学数理学院上海200234 上海市星系和宇宙学半解析研究重点实验室上海200234

全面介绍了基于手机传感器应用的phyphox软件的功能,并对于每种传感器均给出了相应实例来说明并启发其在物理教学中的应用.文章最后尝试总结了phyphox软件的优缺点,并对phyphox在物理教学中的应用前景作了展望和思考,期望对广大物理教... 详细信息

全面介绍了基于手机传感器应用的phyphox软件的功能,并对于每种传感器均给出了相应实例来说明并启发其在物理教学中的应用.文章最后尝试总结了phyphox软件的优缺点,并对phyphox在物理教学中的应用前景作了展望和思考,期望对广大物理教师和物理教育研究者提供有益参考.

关键词： phyphox 传感器物理教学