2024年4月28日发(作者：师玉龙)
技术应用
iPad、iPhone和iPod touch的
理科教育应用
iPad平板电脑、iPhone手机
应强度
（图4）
。可以使用它来测量
和iPod touch可携式媒体播放器
学校或生活中的磁场强弱，或利用
（MP3）是备受青睐的高新科技电
它的三维测量功能粗测地球磁场的
子产品，尤其在学生和青年人群中
磁倾角等。
应用广泛。这些产品便于携带，功
3.通过网络获得他人的测量数据
能丰富，代表着未来科技的一种趋
iPad、iPhone和iPod touch的网
势，随着时间发展将越来越普及。
络功能使学生可以共享大量的测量
如何开发这些新产品的教育功能是
数据，而这些产品便于携带的特点
值得探讨的问题，也体现了时代的
让学生更容易在学习和进行科学探
需要。本文介绍iPad、iPhone和iPod
究时获得并利用这些共享数据。例
touch在理科教育中的应用。
如：通过iPad的NASA Visualization
Explorer软件可以共享美国国家航空
实际测量的应用
航天局（NASA）关于地球科学的
1.测量加速度
研究数据。
在iPhone和iPod touch中有内置
的加速度传感器（加速计），配合
数据分析与处理的应用
相应的软件可以随时测量加速度。
1.可实现图形计算器的功能
以AccelGraph软件为例，它可以实
目前已有多种软件可以在
时测量三个维度的加速度分量，并
iPad、iPhone和iPod touch上实现图
分别在x轴、y轴、z轴上表示出来,
形计算器的部分功能。随着软件的
还可以自动存储测量结果并发送到
发展，将可实现越来越多的功能。
电子邮箱里。通过该软件还可以测
对于平板电脑，完全有可能实现取
量各地的重力加速度g
（图1、图2、
代图形计算器的功能。在具有便携
图3）
。
性的同时，比起一般的图形计算
利用iPhone和iPod touch可以随
器，iPad软件做出的图像分辨率更
时随地测量运动的加速度和重力加
高、色彩更丰富，在进行图形（尤
速度，不论是在学校还是生活中。
其是三维图形）变换时操作更为直
例如：测量电梯在刚启动和快停止
观。例如PI83 Graphing Calculator软
时的加速度，和超重失重联系起
件
（图5）
。
来；实时测量公交车的加速度等。
2.科学教学的分析软件
2.测量磁感应强度
PASCO、Vernier等厂商开发了
在iPad和iPhone 3GS或之后出
可应用于iPad、iPhone和iPod touch
产的iPhone中有磁场传感器，结合
上的科学教学和学习软件。例如
软件可以测量磁感应强度，例如软
Vernier公司的Video Physics软件可
件MagnetMeter可以测量三维的磁感
以让学生分析iPad、iPhone和iPod
78
范佳午 樊方园
图1 坐标轴的定义
图2 图像表示测量结果
图3 测量结果和纪律频率
技术应用
touch录下的视频中的物体的运动规
律，辅助物理教学。
首先，学生可以亲自录下感兴
趣的运动视频，也可以下载自己想
要分析的视频。然后，使用Video
Physics软件可以直观地分析物体
的运动轨迹、位移、速度、加速度
等。图6展示了在iPhone上学生逐帧
图4 MagetMeter界面
以上介绍的各种可以应用到
理科教育中的软件都可以通过网络
免费下载或购买。例如：到苹果公
司的教育应用软件区下载（
/education/apps），
或者在Google上以iPad（iPhone或
iPod touch）、apps、education、
physics等关键词进行搜索。
播放视频，对每一帧中的篮球位置
的取点来描绘篮球的轨迹；图7展
示了经Video Physics软件分析后画
出的篮球在X轴方向上的“位移-时
间”图和“速度-时间”图，同样还
可画出Y轴方向上的“位移-时间”
图和“速度-时间”图，从而分析物
体的二维运动。
展望和反思
本文介绍iPad、iPhone和
iPod touch在理科教育中的应用，
重点不是介绍苹果公司的产品，
而是希望以它们为例说明便携式
且功能强大的信息产品的发展对
教育教学的价值和影响。随着时
代发展，平板电脑等类似产品进
入课堂不无可能。我们应该走在
时代的前沿，积极探索高新技术
产品潜在的教育价值，开发教育
应用。在这方面仍有很多工作要
做，例如，文中介绍的软件很多
还没有中文版，在技术方面我们
应在翻译引进别人软件的同时，
开展开发教学软件的工作。
在教育教学方面，我们也要
探索这些产品的实际教育价值和
相应的教学策略。国外已经有人
展开了教学实验。例如，Kelly尝
试使用iPod touch帮助牛顿定律的
教学，并总结了经验，如学生分
小组使用iPod touch学习，从而
可以互相帮助设置软件参数、变
量等。如果教学中不需要网络，
应将网络设置密码，以避免学生
上网分心。同样，为避免学生分
心，在iPod中应只装本次教学需要
的软件，尽量减少无关的软件。
我们也应在教学实践中努力探索
新技术产品的应用，充分利用各
种现代的资源促进教学。
（作者单位：北京师范大学物理系
图5 P183图形计算器软件
仿真模拟软件的应用
1.虚拟教学软件
目前开发的可在iPad、iPhone
和iPod touch上使用的虚拟教学软
件已有很多。例如，帮助学生学习
串并联电路的软件Building Parallel
Circuits
（图8）
、帮助学生学习细胞
及其结构的软件3D Cell
（图9）
等。
图6 分析篮球的轨迹
2.科学游戏软件
一些为iPad、iPhone和iPod touch
开发的游戏软件将科学原理和娱乐
结合起来，可以在休闲的同时学
习、熟悉科学规律。例如，游戏软
件“愤怒的小鸟”需要运用抛体运
动的规律；在科学游戏软件Newton's
Cradle中，需要应用动量守恒和能量
图7 软件绘制的x-t图和v-t图
守恒的知识。
图8 串并联电路学习软件
图9 细胞结构学习软件
北京三帆中学）
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2024年4月28日发(作者：师玉龙)
技术应用
iPad、iPhone和iPod touch的
理科教育应用
iPad平板电脑、iPhone手机
应强度
（图4）
。可以使用它来测量
和iPod touch可携式媒体播放器
学校或生活中的磁场强弱，或利用
（MP3）是备受青睐的高新科技电
它的三维测量功能粗测地球磁场的
子产品，尤其在学生和青年人群中
磁倾角等。
应用广泛。这些产品便于携带，功
3.通过网络获得他人的测量数据
能丰富，代表着未来科技的一种趋
iPad、iPhone和iPod touch的网
势，随着时间发展将越来越普及。
络功能使学生可以共享大量的测量
如何开发这些新产品的教育功能是
数据，而这些产品便于携带的特点
值得探讨的问题，也体现了时代的
让学生更容易在学习和进行科学探
需要。本文介绍iPad、iPhone和iPod
究时获得并利用这些共享数据。例
touch在理科教育中的应用。
如：通过iPad的NASA Visualization
Explorer软件可以共享美国国家航空
实际测量的应用
航天局（NASA）关于地球科学的
1.测量加速度
研究数据。
在iPhone和iPod touch中有内置
的加速度传感器（加速计），配合
数据分析与处理的应用
相应的软件可以随时测量加速度。
1.可实现图形计算器的功能
以AccelGraph软件为例，它可以实
目前已有多种软件可以在
时测量三个维度的加速度分量，并
iPad、iPhone和iPod touch上实现图
分别在x轴、y轴、z轴上表示出来,
形计算器的部分功能。随着软件的
还可以自动存储测量结果并发送到
发展，将可实现越来越多的功能。
电子邮箱里。通过该软件还可以测
对于平板电脑，完全有可能实现取
量各地的重力加速度g
（图1、图2、
代图形计算器的功能。在具有便携
图3）
。
性的同时，比起一般的图形计算
利用iPhone和iPod touch可以随
器，iPad软件做出的图像分辨率更
时随地测量运动的加速度和重力加
高、色彩更丰富，在进行图形（尤
速度，不论是在学校还是生活中。
其是三维图形）变换时操作更为直
例如：测量电梯在刚启动和快停止
观。例如PI83 Graphing Calculator软
时的加速度，和超重失重联系起
件
（图5）
。
来；实时测量公交车的加速度等。
2.科学教学的分析软件
2.测量磁感应强度
PASCO、Vernier等厂商开发了
在iPad和iPhone 3GS或之后出
可应用于iPad、iPhone和iPod touch
产的iPhone中有磁场传感器，结合
上的科学教学和学习软件。例如
软件可以测量磁感应强度，例如软
Vernier公司的Video Physics软件可
件MagnetMeter可以测量三维的磁感
以让学生分析iPad、iPhone和iPod
78
范佳午 樊方园
图1 坐标轴的定义
图2 图像表示测量结果
图3 测量结果和纪律频率
技术应用
touch录下的视频中的物体的运动规
律，辅助物理教学。
首先，学生可以亲自录下感兴
趣的运动视频，也可以下载自己想
要分析的视频。然后，使用Video
Physics软件可以直观地分析物体
的运动轨迹、位移、速度、加速度
等。图6展示了在iPhone上学生逐帧
图4 MagetMeter界面
以上介绍的各种可以应用到
理科教育中的软件都可以通过网络
免费下载或购买。例如：到苹果公
司的教育应用软件区下载（
/education/apps），
或者在Google上以iPad（iPhone或
iPod touch）、apps、education、
physics等关键词进行搜索。
播放视频，对每一帧中的篮球位置
的取点来描绘篮球的轨迹；图7展
示了经Video Physics软件分析后画
出的篮球在X轴方向上的“位移-时
间”图和“速度-时间”图，同样还
可画出Y轴方向上的“位移-时间”
图和“速度-时间”图，从而分析物
体的二维运动。
展望和反思
本文介绍iPad、iPhone和
iPod touch在理科教育中的应用，
重点不是介绍苹果公司的产品，
而是希望以它们为例说明便携式
且功能强大的信息产品的发展对
教育教学的价值和影响。随着时
代发展，平板电脑等类似产品进
入课堂不无可能。我们应该走在
时代的前沿，积极探索高新技术
产品潜在的教育价值，开发教育
应用。在这方面仍有很多工作要
做，例如，文中介绍的软件很多
还没有中文版，在技术方面我们
应在翻译引进别人软件的同时，
开展开发教学软件的工作。
在教育教学方面，我们也要
探索这些产品的实际教育价值和
相应的教学策略。国外已经有人
展开了教学实验。例如，Kelly尝
试使用iPod touch帮助牛顿定律的
教学，并总结了经验，如学生分
小组使用iPod touch学习，从而
可以互相帮助设置软件参数、变
量等。如果教学中不需要网络，
应将网络设置密码，以避免学生
上网分心。同样，为避免学生分
心，在iPod中应只装本次教学需要
的软件，尽量减少无关的软件。
我们也应在教学实践中努力探索
新技术产品的应用，充分利用各
种现代的资源促进教学。
（作者单位：北京师范大学物理系
图5 P183图形计算器软件
仿真模拟软件的应用
1.虚拟教学软件
目前开发的可在iPad、iPhone
和iPod touch上使用的虚拟教学软
件已有很多。例如，帮助学生学习
串并联电路的软件Building Parallel
Circuits
（图8）
、帮助学生学习细胞
及其结构的软件3D Cell
（图9）
等。
图6 分析篮球的轨迹
2.科学游戏软件
一些为iPad、iPhone和iPod touch
开发的游戏软件将科学原理和娱乐
结合起来，可以在休闲的同时学
习、熟悉科学规律。例如，游戏软
件“愤怒的小鸟”需要运用抛体运
动的规律；在科学游戏软件Newton's
Cradle中，需要应用动量守恒和能量
图7 软件绘制的x-t图和v-t图
守恒的知识。
图8 串并联电路学习软件
图9 细胞结构学习软件
北京三帆中学）
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