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物理学的研究对象大到宇宙，小到微观粒子，有的变化
转瞬即逝，有的却悠悠漫长。在传统的物理课堂中，受场地、
时间的限制，教师不得不用大量的语言向学生描述这些复杂
的物理情景，不仅难以说清，而且效率低下，不易激发学生的
学习兴趣。物理教学中一再强调要联系实际、仔细观察、认真
思考。其中，仔细观察是重要的一环，而面对变化极快的过
程，要仔细观察实在是异常困难。要解决这些问题，就需要选
择合适的工具和方法。我国著名物理学家王义道教授在谈科
学的方法时指出，人们研究一件事物，一般有两个要求：看清
楚，说明白。所谓“看清楚”，是指对研究对象要观察入微，面
面俱到，其形貌、其联系、其运动、其变化，统统收入眼底；所
谓说明白，就是要对上述各方面进行准确描述，并揭示其机
制、其规律、其因果关系。要达到“看清楚，说明白”的目的，需
要对研究对象做一些处理，起码不能让它快速运动，一个快
速运动的物体，如过眼烟云，你是无论如何也看不清，道不明
的。同样的道理，在中学物理的教学中，很多现象由于变化太
快，学生很难“看清楚”，教师也就无法向学生“说明白”，进而
影响教学的效果。
1970年是影像处理行业具有里程碑意义的一年，贝尔实
验室发明了CCD。1975年，在美国纽约罗彻斯特的柯达实验
室中，CCD传感器获取了一个孩子与小狗的黑白图像。这是
用数码相机获取的第一张数码照片，影像行业的发展就此发
生了巨大的变化。经过多年的发展，数码相机因无需使用胶
卷，使用方便、简单，已成为使用广泛的家用数码影像设备。
充分利用它的拍照和摄录功能，可以在课堂中更好地呈现各
种物理现象，以帮助学生分析相关问题、理解物理规律。
1 创设真实的物理情景
物理学是一门自然科学，它所研究的种种现象都是对客
观事物及其变化的真实反映。建构主义者认为学生的知识是
在真实的情景中，积极地探究过程中自己建构的。如果在课
堂教学中能够呈现物理现象发生的实际背景，必然可给学生
创设一种轻松、愉悦的学习氛围，激发其进行探究学习的欲
望。使用数码相机，教师可以采集生产、生活实际中的大量素
材，在课堂上展示各种实际情景，作为新课引入等教学环节
的有益补充。例如，参观科技展览时，可以把一些模型拍下来
带到课堂，以开阔学生的知识面，激发学习兴趣。
利用数码相机采集、输出图片方便快捷的特点，还可以
在课堂上现场采集图片，以便于讲解，活跃课堂气氛，激发学
生的兴趣。例如，课堂中，向学生介绍天平等复杂仪器的使用
方法时，可以现场拍一张天平的图片。再通过教室的投影设
备放映到大屏幕上，以供分析、解说，既方便，又便于展现细
节。通 过拍摄学生在课堂活动的场景，还可以跟踪、分析学生
的反应，作为教学反馈、分析的依据，以进一步优化教学
设计。
数码相机还可以作为学生学习的工具，在学生的课外活
动、专题研究中发挥作用。让学生在生活中做一个有心人。培
养他们善于观察、发现问题的能力，进而形成积极主动地用
物理知识解释身边现象的思维习惯，体现“从生活走向物理，
从物理走向社会”的理念。学生把自己的视野带入课堂，与他
人分享，发表自己的感悟，也可以提高学生的交流表达能力。
例如，有的学校在高一年级开展的专题研究中，就让学生以
节能减排为主题，从生活中采集了大量的照片。有的是房顶
上的太阳能热水器，有的是路边的太阳能路灯，有的是走廊
中的声控、光控路灯，还有的是奥运会的体育场馆，小区的供
热设备，街上的电动摩托车，等等。这些围绕主题采集素材的
过程，无疑就是一个很好的学习过程。正如人教版高中物理
教科书所说的：“学习是一个主动参与、积极探索的过程。学
习物理必须主动地发现问题，并用科学的方法解决问题……
要想更好地学习，提高自己发现问题、综合分析问题和解决
问题的能力，就要把眼界放宽，要把自己置身于自然和社会
这个大课堂，以智者的眼光去看待周围的世界。这就需要我
们在平时的学习和生活中，随时随地留意观察周围的事物，
对于不懂的问题，要有问个究竟、探个明白的劲头。”数码相
机无疑为学生的探究学习活动提供了一个很好的工具。
2记录变化的物理过程
数码相机的规格很多，大多数具备拍摄视频短片的功
能。把物理过程拍摄成短片，导入计算机，再通过一些播放软
件，可以快放或慢放这些过程。让一些不易观察的变化过程，
变得易于观察，以作定性分析。
例如，点燃的蜡烛在空气中下落时，会马上熄灭吗?沸
水中的气泡是如何变化的?气体对外做功时，内能如何变
化?类似这些物理过程，因变化非常迅速，导致教师在给学
生分析其中的物理知识时，因“看不清”，造成“说不清”，匆匆
而过，进而影响教学效果。通过拍摄一小段视频，再逐帧播
放，让学生看清变化的细节，再分析其中的物理过程，无疑会
给学生留下深刻的印象，让他看到现象与规律的完美统一，
进而体验物理规律的价值，激发探究的兴趣。下面几幅图就
是从视频中截取的，可以让学生清楚地看到变化的细节。
沸水中的气泡由小变大，到水面破裂；气体对外做功时，
内能减少。
类似这样的实验，可以做很多。例如，下落雨滴的形变， 波的传播、反射与叠加，物体的碰撞，以及其他动力学问题。
一般说来，对一些转瞬即逝的物理事件，往往会由于变化过
快而造成学生难以理解。对于这类物理现象，都可以用数码
相机拍下其变化的过程，通过控制播放速度，让学生能看清
楚事物发展、变化的过程，进而认真思考，分析其中的道理，
达到“就物说理?的目的。
从教学设计上来说，可以把一次实验的过程记录下来，
让学生先观察，等学完物理概念、规律后，再重播这个实验，
应用所学的知识与学生一起来分析造成这类现象的原因。这
样就无需在课堂上重复实验操作，以节省时间、提高效率。当
然，使用这些素材时，应该根据需要灵活处理。可以先讲规
律，再分析实验的视频，也可以先看实验的视频，再讲物理规
律。要注意授课的节奏，切记过快、过于直白地把一切物理现
象都直观地呈现出来，抑制了学生的思维过程，忽视对学生
想像力的培养。
频闪照片采用每隔相等的时间间隔曝光一次的方法，可
以在同一张相片上记录物体在不同时刻的位置。在中学物理
教学中，频闪照片是帮助学生理解运动规律的重要工具。但
用来拍摄频闪照片的频闪仪操作比较复杂，频闪照片制作困
难且成本高。频闪照片进入我国的中学物理教科书也不过30
多年的时间，大多数中学实验室受经济条件的限制，没有配
备，更谈不上让学生去操作了。有些教师由于缺乏对频闪照
相的基本认识，在教学中只把频闪照片当作挂图处理，学生
就更难理解它的由来和意义。因此，尽管教科书中多次出现
频闪照片，学生理解起来并不是很容易。如果能够引导学生
亲手制作频闪照片，那么学生获得的将不仅仅是对物理知识
的理解，在过程与方法上收获更多。现在，借助普通的数码相
机和一些抓图、图像编辑软件，学生自己就可以制作频闪照
片，定量地探究物理问题。例如，如果用数码相机研究自由落
体运动，可以按下面的步骤操作。
1.在竖直的墙壁上贴一把刻度尺，在光线较强时用数码
相机的摄录功能，拍下小球下落的过程。
2.把这段视频导入计算机。然后启动播放器VirmalDub，
播放视频文件。敲一键，逐帧播放；敲—键，逐帧回放。
3.要抓取分帧图片，可以打开File菜单，在打开的Ex-
port子菜单中执行Image sequence命令，把分帧图片保存到
计算机中。
4.启动Photoshop，打开需要的素材图片。为操作方便，
可以在对话框中选定所有的素材照片，全部打开。
下面开始依次把各帧图片中的小球粘贴到同一张图片
中。
1.选任一张图片作为背景(最好是小球下落时的第一
张)，以便把其他照片中的小球原位粘贴到这幅图中。
2.单击另外一帧的图片窗口，把它作为当前窗口。敲
Ctrl A键，全选。然后敲Ctrl C键，把这幅图片复制到剪贴
板。
3.单击作为背景的第一幅图片，把它作为当前窗口。敲
Ctrl V键，把它粘贴到第一幅图片中，打开“图层”面板，可
以看到在“背景”图层上自动增加了一个新的图层“图层1”。
相邻粗横线间的距离是5锄，帧速率30帧/秒。
4.用“椭圆选框工具”按钮选定“图层1”中的小球。借助
↑、↓、←、→键，可以移动虚线框，辅助选定小球。敲Ctrl z
键，可以取消操作，重新选定。
5.打开“选择”菜单，执行其中的“反选”命令，然后单击
“Delete”键，删除图片中除小球外的背景区域。
6.仿照2～5步的操作，把各帧中的小球分别贴到对应
的图层中。
7.合并图层，并导出图片。
有了合成后的照片，就可以做进一步的数据分析了。依
据标尺上的读数，读出相同时间间隔内的位移之差。时间间
隔由采集时设定的参数决定。如果是每秒30帧，那么相邻小
球之间的时间间隔就是1/30秒，利用公式，即可算出
加速度的大小。本实验测得的结果为9.95m/s2。
上述操作步骤的关键是选准小球，然后把各幅图中的小
球原位粘贴到一幅图片中。借助图像处理软件的一些特殊功
能，如放大显示图片，使用魔棒工具、选区等，可以得到更准
确、美观的合成图。此外，如果需做定量处理，还需注意以下
问题。
1保证拍摄时光照充足。如果光线不足，数码相机的程
序会使CED曝光时间过长，动态物体会出现拖尾的现象。
2选择合适的播放、截图软件。有的播放软件如“风雷影
音”等也有抓图功能，但在“逐帧播放”时，帧之间的时间间隔
并不是拍摄时帧之间的时间间隔，这样就无法确定频闪照片
的“频闪时间”。
转瞬即逝，有的却悠悠漫长。在传统的物理课堂中，受场地、
时间的限制，教师不得不用大量的语言向学生描述这些复杂
的物理情景，不仅难以说清，而且效率低下，不易激发学生的
学习兴趣。物理教学中一再强调要联系实际、仔细观察、认真
思考。其中，仔细观察是重要的一环，而面对变化极快的过
程，要仔细观察实在是异常困难。要解决这些问题，就需要选
择合适的工具和方法。我国著名物理学家王义道教授在谈科
学的方法时指出，人们研究一件事物，一般有两个要求：看清
楚，说明白。所谓“看清楚”，是指对研究对象要观察入微，面
面俱到，其形貌、其联系、其运动、其变化，统统收入眼底；所
谓说明白，就是要对上述各方面进行准确描述，并揭示其机
制、其规律、其因果关系。要达到“看清楚，说明白”的目的，需
要对研究对象做一些处理，起码不能让它快速运动，一个快
速运动的物体，如过眼烟云，你是无论如何也看不清，道不明
的。同样的道理，在中学物理的教学中，很多现象由于变化太
快，学生很难“看清楚”，教师也就无法向学生“说明白”，进而
影响教学的效果。
1970年是影像处理行业具有里程碑意义的一年，贝尔实
验室发明了CCD。1975年，在美国纽约罗彻斯特的柯达实验
室中，CCD传感器获取了一个孩子与小狗的黑白图像。这是
用数码相机获取的第一张数码照片，影像行业的发展就此发
生了巨大的变化。经过多年的发展，数码相机因无需使用胶
卷，使用方便、简单，已成为使用广泛的家用数码影像设备。
充分利用它的拍照和摄录功能，可以在课堂中更好地呈现各
种物理现象，以帮助学生分析相关问题、理解物理规律。
1 创设真实的物理情景
物理学是一门自然科学，它所研究的种种现象都是对客
观事物及其变化的真实反映。建构主义者认为学生的知识是
在真实的情景中，积极地探究过程中自己建构的。如果在课
堂教学中能够呈现物理现象发生的实际背景，必然可给学生
创设一种轻松、愉悦的学习氛围，激发其进行探究学习的欲
望。使用数码相机，教师可以采集生产、生活实际中的大量素
材，在课堂上展示各种实际情景，作为新课引入等教学环节
的有益补充。例如，参观科技展览时，可以把一些模型拍下来
带到课堂，以开阔学生的知识面，激发学习兴趣。
利用数码相机采集、输出图片方便快捷的特点，还可以
在课堂上现场采集图片，以便于讲解，活跃课堂气氛，激发学
生的兴趣。例如，课堂中，向学生介绍天平等复杂仪器的使用
方法时，可以现场拍一张天平的图片。再通过教室的投影设
备放映到大屏幕上，以供分析、解说，既方便，又便于展现细
节。通 过拍摄学生在课堂活动的场景，还可以跟踪、分析学生
的反应，作为教学反馈、分析的依据，以进一步优化教学
设计。
数码相机还可以作为学生学习的工具，在学生的课外活
动、专题研究中发挥作用。让学生在生活中做一个有心人。培
养他们善于观察、发现问题的能力，进而形成积极主动地用
物理知识解释身边现象的思维习惯，体现“从生活走向物理，
从物理走向社会”的理念。学生把自己的视野带入课堂，与他
人分享，发表自己的感悟，也可以提高学生的交流表达能力。
例如，有的学校在高一年级开展的专题研究中，就让学生以
节能减排为主题，从生活中采集了大量的照片。有的是房顶
上的太阳能热水器，有的是路边的太阳能路灯，有的是走廊
中的声控、光控路灯，还有的是奥运会的体育场馆，小区的供
热设备，街上的电动摩托车，等等。这些围绕主题采集素材的
过程，无疑就是一个很好的学习过程。正如人教版高中物理
教科书所说的：“学习是一个主动参与、积极探索的过程。学
习物理必须主动地发现问题，并用科学的方法解决问题……
要想更好地学习，提高自己发现问题、综合分析问题和解决
问题的能力，就要把眼界放宽，要把自己置身于自然和社会
这个大课堂，以智者的眼光去看待周围的世界。这就需要我
们在平时的学习和生活中，随时随地留意观察周围的事物，
对于不懂的问题，要有问个究竟、探个明白的劲头。”数码相
机无疑为学生的探究学习活动提供了一个很好的工具。
2记录变化的物理过程
数码相机的规格很多，大多数具备拍摄视频短片的功
能。把物理过程拍摄成短片，导入计算机，再通过一些播放软
件，可以快放或慢放这些过程。让一些不易观察的变化过程，
变得易于观察，以作定性分析。
例如，点燃的蜡烛在空气中下落时，会马上熄灭吗?沸
水中的气泡是如何变化的?气体对外做功时，内能如何变
化?类似这些物理过程，因变化非常迅速，导致教师在给学
生分析其中的物理知识时，因“看不清”，造成“说不清”，匆匆
而过，进而影响教学效果。通过拍摄一小段视频，再逐帧播
放，让学生看清变化的细节，再分析其中的物理过程，无疑会
给学生留下深刻的印象，让他看到现象与规律的完美统一，
进而体验物理规律的价值，激发探究的兴趣。下面几幅图就
是从视频中截取的，可以让学生清楚地看到变化的细节。
沸水中的气泡由小变大，到水面破裂；气体对外做功时，
内能减少。
类似这样的实验，可以做很多。例如，下落雨滴的形变， 波的传播、反射与叠加，物体的碰撞，以及其他动力学问题。
一般说来，对一些转瞬即逝的物理事件，往往会由于变化过
快而造成学生难以理解。对于这类物理现象，都可以用数码
相机拍下其变化的过程，通过控制播放速度，让学生能看清
楚事物发展、变化的过程，进而认真思考，分析其中的道理，
达到“就物说理?的目的。
从教学设计上来说，可以把一次实验的过程记录下来，
让学生先观察，等学完物理概念、规律后，再重播这个实验，
应用所学的知识与学生一起来分析造成这类现象的原因。这
样就无需在课堂上重复实验操作，以节省时间、提高效率。当
然，使用这些素材时，应该根据需要灵活处理。可以先讲规
律，再分析实验的视频，也可以先看实验的视频，再讲物理规
律。要注意授课的节奏，切记过快、过于直白地把一切物理现
象都直观地呈现出来，抑制了学生的思维过程，忽视对学生
想像力的培养。
频闪照片采用每隔相等的时间间隔曝光一次的方法，可
以在同一张相片上记录物体在不同时刻的位置。在中学物理
教学中，频闪照片是帮助学生理解运动规律的重要工具。但
用来拍摄频闪照片的频闪仪操作比较复杂，频闪照片制作困
难且成本高。频闪照片进入我国的中学物理教科书也不过30
多年的时间，大多数中学实验室受经济条件的限制，没有配
备，更谈不上让学生去操作了。有些教师由于缺乏对频闪照
相的基本认识，在教学中只把频闪照片当作挂图处理，学生
就更难理解它的由来和意义。因此，尽管教科书中多次出现
频闪照片，学生理解起来并不是很容易。如果能够引导学生
亲手制作频闪照片，那么学生获得的将不仅仅是对物理知识
的理解，在过程与方法上收获更多。现在，借助普通的数码相
机和一些抓图、图像编辑软件，学生自己就可以制作频闪照
片，定量地探究物理问题。例如，如果用数码相机研究自由落
体运动，可以按下面的步骤操作。
1.在竖直的墙壁上贴一把刻度尺，在光线较强时用数码
相机的摄录功能，拍下小球下落的过程。
2.把这段视频导入计算机。然后启动播放器VirmalDub，
播放视频文件。敲一键，逐帧播放；敲—键，逐帧回放。
3.要抓取分帧图片，可以打开File菜单，在打开的Ex-
port子菜单中执行Image sequence命令，把分帧图片保存到
计算机中。
4.启动Photoshop，打开需要的素材图片。为操作方便，
可以在对话框中选定所有的素材照片，全部打开。
下面开始依次把各帧图片中的小球粘贴到同一张图片
中。
1.选任一张图片作为背景(最好是小球下落时的第一
张)，以便把其他照片中的小球原位粘贴到这幅图中。
2.单击另外一帧的图片窗口，把它作为当前窗口。敲
Ctrl A键，全选。然后敲Ctrl C键，把这幅图片复制到剪贴
板。
3.单击作为背景的第一幅图片，把它作为当前窗口。敲
Ctrl V键，把它粘贴到第一幅图片中，打开“图层”面板，可
以看到在“背景”图层上自动增加了一个新的图层“图层1”。
相邻粗横线间的距离是5锄，帧速率30帧/秒。
4.用“椭圆选框工具”按钮选定“图层1”中的小球。借助
↑、↓、←、→键，可以移动虚线框，辅助选定小球。敲Ctrl z
键，可以取消操作，重新选定。
5.打开“选择”菜单，执行其中的“反选”命令，然后单击
“Delete”键，删除图片中除小球外的背景区域。
6.仿照2～5步的操作，把各帧中的小球分别贴到对应
的图层中。
7.合并图层，并导出图片。
有了合成后的照片，就可以做进一步的数据分析了。依
据标尺上的读数，读出相同时间间隔内的位移之差。时间间
隔由采集时设定的参数决定。如果是每秒30帧，那么相邻小
球之间的时间间隔就是1/30秒，利用公式，即可算出
加速度的大小。本实验测得的结果为9.95m/s2。
上述操作步骤的关键是选准小球，然后把各幅图中的小
球原位粘贴到一幅图片中。借助图像处理软件的一些特殊功
能，如放大显示图片，使用魔棒工具、选区等，可以得到更准
确、美观的合成图。此外，如果需做定量处理，还需注意以下
问题。
1保证拍摄时光照充足。如果光线不足，数码相机的程
序会使CED曝光时间过长，动态物体会出现拖尾的现象。
2选择合适的播放、截图软件。有的播放软件如“风雷影
音”等也有抓图功能，但在“逐帧播放”时，帧之间的时间间隔
并不是拍摄时帧之间的时间间隔，这样就无法确定频闪照片
的“频闪时间”。