在互联网技术的大背景下，以互联网为核心的信息技术发展迅猛，越来越多的现代信息技术手段应用于教育教学中，就物理学科而言，现代的信息技术与传统的物理实验教学的融合，是未来物理实验教学的内在需求。现代的信息技术的飞速发展，不仅对物理实验教学、实验现象和实验操作方面产生了很大的影响，也对教育者教育观以及受教育者学习观提出了更严要求。在时代发展趋势和学科发展需要的前提下，基于现代信息技术的各类实验软件也应运而生，将实验软件与传统实验教学融合以及突破物理实验教学现状是一个我们值得深入探讨的问题。
新课标特别强调信息技术在物理教学中的重要作用，要求积极开发和利用现代信息技术手段，使用数字媒体课程资源。让信息技术在物理教学中得到应用，这将改变传统教师教与学生学的方式，拓宽物理学习的途径，促进物理教学方式的改革，成为物理学习的重要课程资源。当一些物理实验很难观察到物理现象和过程时，可以通过诸如应用多媒体技术、手机拍摄慢动作视频、数字化信息系统、手机虚拟软件等先进手段实现“可视化”，其中手机虚拟软件相较于拍摄慢动作视频及数字化信息系统操作简单，搜集数据的同时还可进行定量分析，生成图像，增强学生对实验的直观感受，因此笔者基于iPhone手机虚拟软件Video physics、Phyphox的功能，开发以《超失重现象》和《平抛运动》的实验方案，实现将物理实验和智能手机传感器有效结合。
1.利用虚拟实验软件Phyhox融合超重与失重实验
Phyphox是一款基于智能手机内置传感器的物理实验软件，内置了一系列现有的实验，只要在手机终端安装过该App的用户可以随时随地自主创建实验。Phyphox软件还具有强大的数据收集能力，以原始传感器为例，可以选择含g和不含g，该软件会自动生成三个坐标轴上的线性加速度随时间变化的曲线图，用户可以自由截取需要的部分来进行分析。对于收集到的数据，可以直接导出，还能轻松实现定量分析实验数据，Phyphox还有一个独特的功能就是允许远程控制，这样可以使实验手机和控制手机的分离，当实验手机不便于操作时可以采用远程控制，远程控制的好处就是当实验手机必须参与实验过程时，就不需要提前开始实验，通过远程控制，安装好之后再开始，避免过多的采集无用数据。
《超重与失重》是应用牛顿运动定律解决实际问题，为必修一本章教学的重难点，该现象虽然在日常生活中有时能体会到，比如坐过山车、坐电梯等，但是无法从原理上解释。学生对超重、失重对应的四种运动状态不易理解，教材中通过人站在体重秤上，在下蹲和起立瞬间来观察超重和失重现象，通过体重秤示数的变化来理解，根据体重秤的示数和重力的比较进行受力分析，得出超重失重的概念，但是起立和下蹲这两个过程变化很快，不利于学生观察，教师只能口述实验结果，造成学生不能直观去感受。实验现象不明显导致学生不能深刻体会超、失重现象与加速度及速度的关系，想要通过传统实验过程来学懂弄清超重和失重存在一定的困难。
鉴于此，基于现代信息技术手段融合下的超重与失重教学，重点就是要求学生通过观察实验现象来得出超重和失重的概念和特点，难点是使实验现象更明显，以便于观察与分析。利用实验软件Phyphox融合超重与失重实验步骤如下：
第一步，打开手机中Phyphox软件，选择加速度（不含g）（如图1.1）。
第二步，握住手机保持平衡站在体重秤上，选择远程控制，点击开始。
第三步，开始后快速下蹲，停顿数秒，然后快速起立，提顿是为了便于区分蹲下和起立的图像范围。重复数次获得多组加速度图像。
第四步，根据图像选择需要的范围，截取有用部分图像（如图1.2所示）保存。
第五步，学生在实验过程中主要观察体重秤示数的变化，对比Phyphox生成的加速图像特征来分析在实验过程中人的受力变化，从而得出超失重的概念。
图1.1                            图1.2
Phyhox将传感器进行模块化组合，方便研究分析运动，并且有中文版本，方便学生使用，其远程控制功能可以减少频繁拆装实验设备，也可以减少很多无用数据的采集，还可以在控制手机上观看实时数据。该软件生成的数据可以直接导出，对数据进行处理，随即生成图像。实验过程中，Phyhox灵敏度很高，实验数据精确，直观的数据和生成的图像便于学生探究问题，很好的解决教学内容的重难点。
2.利用虚拟实验软件Video physics融合探究平抛运动的特点
Video Physics是一款苹果手机软件，该App利用手机拍摄物体运动的视频,通过对视频画面的定标，对研究对象进行逐帧的自动或手动追踪定位,实时创建出物体运动轨迹曲线图及物体在x、y方向的位移和速度随时间变化的图像,同时可根据需要将数据进行拟合得到速度、加速度等物理量。
教材中探究平抛运动的特点有多种实验方案，实验方案较开放。主要有对比实验和轨迹分析两种方法。对比分析法主要是以同等条件设计分运动与平抛运动的对比过程探究规律。此方法主要通过学生观察、判断，定性分析平抛运动规律、且实验器材比较局限。轨迹分析时可通过撞击可上下调节的倾斜挡板描点得出平抛运动的轨迹，对所得的轨迹进行分析得到平抛运动的规律。这种方案中，因为运动过程太快，实验过程需要学生参与描点，数据处理，且实验成功率不高，影响教学效率。由于误差较大，学生很难将平抛运动看作水平方向上的匀速运动，和竖直方向上的自由落体运动的合运动。频闪照相的方法对实验设备要求较高，许多学校难以达到。教师可以借助手机软件Video physics对平抛运动过程进行留痕迹处理，直接得到相关数据。从而提高了教学效率，并使学生更好的理解物理模型构建。
图2.1                                  图2.2
让学生分组观察生活中存在的平抛现象并动手实验，用手机对实验过程进行录制。某同学用Video physics软件录制平抛运动演示实验中钢球平抛运动的视频（图2.1），或者直接录制小球从桌面滚下的视频（图2.2）出现的轨迹图像，实验过程中将小球抛出点作为坐标原点。
图2.3                          图2.4
拖动原点及坐标轴就可以进行设定坐标系的位置。在设定具体比例及坐标轴后，对视频进行逐帧播放，直至出现想要开始研究的时刻，点击“Point”中出现的圆环使其中心十字对准小球，不断点击可获得小球的运动轨迹。点击屏幕右上方的坐标图样，即可看到视频中小球运动轨迹的图像图（图2.3），图（图2.4）等，从图像中不难发现小球水平方向做匀速直线运动，学生对图像进行探究，可以得到其竖直方向的位移之比为1:4:9，竖直方向上做初速度零的匀加速直线运动。将数据直接导入至同公司开发的Graphical Analysis软件中还可对数据进行二次拟合，得出水平和竖直方向的图像。
观察界面中小刚球运动轨迹，很容易判断出小钢球做平抛运动的轨迹是条抛物线。通过Video physics软件获取运动轨迹图像，对具体数值对比分析，可进一步加深对于平抛运动的理解与记忆。运动轨迹上取等时间间隔的三个坐标点（如图2.5），分别建立水平方向和竖直方向的运动学模型，观察到平抛运动在水平方向和竖直方向的运动规律。
图2.5
Video Physics视频分析，实时创建物体运动图像并对其进行量化分析，简便、高效、直观地揭示了物体运动规律，在一定程度上减小了实验误差，且成本低，易推广，是辅助传统实验探究的重要手段。对学生而言，软件的应用使学生能够基于真实世界的运动视频自主构建对平抛运动概念和规律的理解，直观揭示了平抛运动的运动特点。
通过对上述两种实验软件的研究发现，智能手机实验软件可以简化实验，提高数据即时性和对比性。综上所述，现代信息技术与传统实验融合不仅能够有效解决物理实验教学中的问题、提高课堂教学效率、打破实验器材的限制、培养学生学习物理的兴趣，还能让学生意识信息技术对教育教学的重要作用，使学生获得更加丰富的体验。现代信息技术与传统实验教学的融合，符合新课标且符合物理教学的发展趋势，两者融合不仅能够实现良好的教学效果，还能培养学生物理学科核心素养。