智能手机变身无线摄像头助力物理课堂教学

罗 慧

(衢州紫港中学 浙江 衢州 324200)

智能手机变身无线摄像头助力物理课堂教学

罗 慧

(衢州紫港中学 浙江 衢州 324200)

基于当下教师基本都拥有智能手机的现状，提出了利用相应软件将安卓系统手机或者IOS系统手机(苹果)变身无线摄像头的方法，助力物理课堂教学，使教师在作业展示时更贴近学生，习题教学时更具有示范性，实验演示时更便于学生观察.

智能手机 物理教学 无线摄像头

《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出：“信息技术对教育发展具有革命影响，必须予以高度重视”，要“强化信息技术应用，提高教师应用信息技术水平，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果”[1].

智能手机是21世纪最伟大的发明之一，最大的特点就是具有开放式的操作系统，且一般配备像素比较高的后置摄像头.实物展示台可以展示学生作业、操作演示、实验器材等，具有实时性、灵活性，从而可以增强学生自信心，激发学生学习兴趣，提高课堂教学效率.但笔者发现有的教室并没有配备实物展示台，即使配备了展示台其视频设备往往像素不高，且课堂上需手动调焦，并不断调整实物位置，操作极其不便，为此笔者思考能否将智能手机变身无线摄像头并应用于物理课堂教学，经过一段时间的研究和实践小有收获.

2.1 准备

需要用到的软件为Droidcam手机端和PC端(用于安卓手机)，Airplayer和Bonjour(用于苹果手机)(图1)，可在网上搜索下载.为应对不同的教学环境使用除智能手机外还需配备360wifi、路由器、可弯曲手机支架.如果教室里没有无线信号，可以利用无线路由器提供，无需接入Inter网；360wifi是一种无线网卡，可以让教室里的台式机接收无线信号让手机和台式机处于共同的局域网内；将手机作为实物投影仪时可以将手机卡在支架上，使手机可以固定摆放在任意角度.

图1 需要的软件

2.2 不同手机的连接方法

2.2.1 安卓系统手机(以小米3为例)

在电脑端和手机端分别安装软件Droidcam，并打开.确定手机和电脑在同一个局域网中，在手机上会显示如图2所示界面，将“WIFI IP”的IP地址输入至电脑端的“Device IP”中，点击“Start” (图3)，就可以自动开启手机摄像头并在电脑中同步手机摄像头画面.效果如图4所示.

图2 连接无线信号

图3 设置IP地址

图4 电脑同步手机摄像头画面

2.2.2 IOS系统手机(以iPhone6为例)

先在电脑端依次安装软件——苹果录屏大师Airplayer和Bonjour(辅助软件)，同时让手机和电脑处在一个局域网中，在iPhone中打开控制中心(图5)，点击”Airplay镜像”，选择输出设备Itoos(图6)，即可实现手机与电脑同屏，即电脑显示手机画面，然后在手机端打开摄像头软件即可,效果如图7所示.

图5 控制中心

图6 输出设备Itoos

图7 手机与电脑同屏

3.1 展示学生课堂练习

在本市的优质课评选活动上，8节课上共有8位学生在黑板上进行板演，仅有两位学生能将题目做对，有几位学生几乎没有动手，失去了板演的功能.是这几位教师的“运气“不好么？笔者以为不是这样，很多学生在自己座位上做得很好，原因可能在于在黑板上板演时压力过大影响了学生的思考.利用手机做无线摄像头，教师可以走到学生中间，将学生的练习拍照直接在屏幕上显示，可以快速地展示多位不同位置学生的典型案例，不受时间和空间的限制，同时也避免了学生板演的压力，进一步体现了学生的主体地位.

3.2 教师解题示范

教师的劳动是一种示范性劳动，是通过教师自身的语言、动作等行为科学规范地展示教育内容的本质，把知识、技能社会行为规范转化为学生的知识、才能、品行.教师引导学生解题的对象往往是在黑板或者是多媒体上的，而学生解题是在纸上的，对象的不同也会对习题教学的效率产生影响.教师可以尝试在纸上进行习题教学，并在投影仪上展示解题过程，利用教师的示范性可以提高学困生处理问题的能力.

3.3 实验展示

物理是一门实验科学，课堂演示实验可以帮助学生掌握操作技能，深入理解物理规律.传统的实物投影只能自上而下地展示实验过程，能够调节的镜头角度有限，同时，投影仪的光学变焦倍数有限，无法满足特别放大的要求.通过手机摄像头像素高且自动对焦的功能可以很好地解决实验的可视性问题，调动学生的参与度，确保实验结论的可信度，进而提高课堂效率.课堂实践举例如下.

例1：测玻璃折射率[2]

该实验教师往往利用多媒体模拟实验告诉学生需要用P3去挡住P1和P2的像，学生不容易理解.将手机变身无线摄像头并用支架固定(也可以手持)可以充当学生的“眼”，通过投影让学生看到P1，P2和P1，P2的像，再用大头针现场挡住P1和P2的像，学生全部明白了.将手机摄像按如图8(a)所示摆放，手机观察到的物和像效果如图8(b)所示.

(a)用手机摄像

(b)通过手机观察物和像效果

例2：观察运动电荷在磁场中的圆周运动

洛伦兹力演示器能演示磁场对运动电子产生的洛伦兹力，可在三维空间观察电子运动的径迹，并能测定电子的荷质比.但是在观察时，径迹不够明亮，即使是装在内部涂满无光黑漆的暗箱内部，实验效果也受光线照射和镜面反光的影响，教师往往关灯拉窗以尽量让教室光线减弱，但这样操作比较影响课堂效果，费时又会分散学生的注意力.笔者在做这个实验时，将手机卡在支架上，调整位置，让摄像头对着径迹(图9)，盖上黑色的幕布(后盖)，此时仪器处在完全黑暗的空间中，智能手机充当了我们的眼睛(图10)，在黑暗的环境下带电粒子的运动径迹更加清晰(图11).

图9 放在支架上的手机摄像头对着径迹

图10 将暗箱用黑布遮盖

图11 拍摄到的粒子运动径迹

综上所述，当手机利用软件成为无线摄像头后，可以完美地替代教室原有的实物投影仪，具有成本低、操作简便、图像清晰等优点，能很好地提高物理的课堂效率.笔者在课堂上长期实践应用这个方法，受到了学生和同行的一致好评.

1 孙少辉.从几款app看安卓智能手机在中学物理教学中的应用.物理教学探讨，2016,34(4):64～69

2 陈德曹.巧用摄像头提高演示实验可视度.林区教学,2015(3)：102～103

2017-02-05)

物理通报2017年8期