10月24日，湖北武汉黄陂一中内，一张《国家版权局计算机软件著作权登记证书》被展示。该《登记证书》写明，“一款基于手机距离传感器的重力加速度测量APPV1.0”的著作权人是黄陂一中物理教师姜付锦、李弼和汉口北高中物理教师徐凯。《登记证书》旁是历时4年、三次修改成型的物理实验装置，它能较为精准地完成高中物理课本中“利用单摆测量重力加速度”的实验。
在高中物理课本中，实验“利用单摆测量重力加速度”一直是由悬线、小球和秒表等基础实验装置完成。由于器材相对简单，实验中多个步骤需要依靠人眼观察，受限于实验课程时长和操作误差，即使学生认真完成，依然让实验结果和真实数据有较大误差。
“2021年，学生利用一节课完成了单摆实验，认真测量后效果依然不佳，于是有孩子抱怨，这实验做下来没有收获，浪费时间，还不如直接记忆公式。”学生一句无心之言，引起了姜付锦的注意，他把孩子们的意见同徐凯、李弼等人交流，决心改进实验装置。
“高中物理是一门实验学科，实验做不出来，影响的是学生对科学研究、技术创新的热情。”一句怨言，让三名老师决心，找到合适的方法，利用现代的技术手段让实验更简单。“当时我们就向学生承诺，会努力做出一件实验装置，让实验测量更精准。”
于是，姜付锦等就开始研究单摆实验装置。“我们想了很多办法，怎么更精准测量。”第一代仪器应用到了手机的光电感应和计时计数装置，同时编程依据实验结果计算出重力加速度。这个版本解决了人眼观察小球摆动的误差，但学生在使用过程中依然存在需要手动测单摆摆长，所测数值精准度有限的问题。第二代仪器，3名老师引入超声波测距仪测量摆长，直接合成到程序中，这样不用动手，只需要单摆摆动起来，就能在显示屏上得到重力加速度的数值。但是学生发现，测试数据时超声波测距仪不够稳定，且测量摆长时误差较大。
两次不成熟的实验装置设计没有让三名教师设计的想法消退。“毕竟一次比一次进步。”3名老师在第三代仪器中启用了激光测距，对于无法购买的仪器，3名教师自己设计图纸送到工厂加工。目前第三代仪器的灵敏度高，操作简便，数据稳定且与实际符合度高。
2024年5月，第三代测距仪在多所高中的教学中投入使用，讲授中，姜付锦等向学生讲解自创仪器的设计初衷和相关器材。Uno主控板、红外避障仪、Mind+编写程序等一系列现代实验仪器被学生们所熟知。孩子们能更多接触到现代化实验设备，将其运用在学校的科技创新社团中、日常的科技实验里。
日前，单摆实验装置经审核被授予《国家版权局计算机软件著作权登记证书》。据了解，黄陂一中还有《高中物理知识图谱与教学辅助软件V1.0》获得《国家版权局计算机软件著作权登记证书》，还有2项科技创新实验装置正在申请专利或著作权。
来源：人民网
审核：卢福明
