傳感器在高中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用

周亞金

摘 要：在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，信息技術(shù)的發(fā)展也稱得上是飛速了，同時國家新一輪課程改革也在進(jìn)行同步的推進(jìn)。物理實驗室中對于傳感器的引進(jìn)也勢在必行，這不僅成為信息技術(shù)與物理課程融合的要求，也將成為教育手段現(xiàn)代化的一個新的突破口。與此同時，傳感器進(jìn)入物理實驗室對學(xué)生物理創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)也非常重要。所以，傳感器對于高中物理實驗室的作用是不可替代的。對傳感器在高中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)分析，希望可以為廣大一線物理教師提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：高中物理；傳感器；物理實驗教學(xué)

物理實驗教學(xué)是目前新課標(biāo)的要求，同時也是物理教學(xué)所必不可少的步驟。在這個過程中，不但可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，對于培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力也是大有幫助，另外還可以培養(yǎng)學(xué)生自己進(jìn)行分析對比、判斷推理、歸納總結(jié)的習(xí)慣，并提升其自身的綜合素質(zhì)。所以，物理實驗教學(xué)在實施以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力為核心的素質(zhì)教育中有著獨特的不可代替的作用。

一、高中物理實驗教學(xué)概況與功能

1.高中物理實驗教學(xué)概況

在新課改中，對于高中物理實驗的要求主要就是提高全部學(xué)生的基本科學(xué)素養(yǎng)，在授課的過程中重視學(xué)生對于物理基礎(chǔ)知識的整體感受和把握。在教師實施教學(xué)時，重視培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，使課堂多元化、多樣化。高中物理實驗通常有以下兩種：第一種是根據(jù)實驗組織形式的不同，將實驗分為教師演示實驗、學(xué)生邊學(xué)邊實驗、學(xué)生分組實驗和學(xué)生課外實驗等；第二種是根據(jù)實驗的特性分類，主要分為驗證性實驗、探索性實驗、應(yīng)用性實驗等。

2.物理實驗的教學(xué)功能

高中物理的實驗教學(xué)主要有以下功能，首先就是實驗?zāi)芘囵B(yǎng)高中生學(xué)習(xí)物理的興趣，其次是實驗?zāi)軇?chuàng)造學(xué)生學(xué)習(xí)物理基本知識和掌握物理規(guī)律的環(huán)境。在進(jìn)行物理實驗的過程中踐行教學(xué)的方式有助于學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解。讓學(xué)生自己動手做實驗對提高學(xué)生探索問題和解決問題的能力會有很大的幫助。與此同時，讓學(xué)生自己動手演示實驗還能使學(xué)生養(yǎng)成質(zhì)疑的好習(xí)慣。通過具體實驗也可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和歸納的能力。除此之外，讓學(xué)生親自設(shè)計實驗，還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，使其在物理實驗中得到有效的提升。

總之，實驗不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更重要的是可以培養(yǎng)學(xué)生對待科學(xué)的態(tài)度，在培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析問題的同時，讓學(xué)生逐步了解科學(xué)的發(fā)展過程，使學(xué)生體會到合作的樂趣。

二、傳感器在高中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用

1.什么是傳感器及其優(yōu)點

在實施新課程教學(xué)的過程中，傳感器可以說是一種新的教學(xué)儀器、一種新的實驗方法被引入了高中物理實驗的課堂。傳感器是一種可以把物理量或者是化學(xué)量轉(zhuǎn)化成為更好使用的電信號的器件。傳感器在某種程度上與人類的“五官”極為相似，它的主要任務(wù)就是信息采集。在做物理實驗的過程中，傳感器能夠感受比如壓力、溫度、濕度、位移、速度、流量、聲強、光照度等不是電學(xué)的量，而且可以按照一定的規(guī)律把它們轉(zhuǎn)換成電壓、電流、電阻等的電學(xué)量，并且在此過程中還能把它們放大、傳輸或控制等。

和我們?nèi)粘Ｋ褂玫膶嶒炂鞑南啾容^，在運用傳感器進(jìn)行實驗的過程中，還可以將實驗過程變得可視化，使學(xué)生可以更直觀地看到并理解所學(xué)的物理概念。不僅如此，傳感器還可以使暫態(tài)現(xiàn)象凝固化，學(xué)生因此可以更好地理解物理本質(zhì)。傳感器還可以利用其可放大的功能使微觀現(xiàn)象變得更加直觀化，讓學(xué)生更好地理解實驗過程中的微觀變化。在整個實驗的過程中，學(xué)生自主做實驗的時間增多了，也會更利于教師在課堂上實施探究教學(xué)。所以，傳感器的使用可以使學(xué)生對于物理實驗更加感興趣，也可以在一定程度上使課堂氣氛更加活躍，教學(xué)效率自然也就會提高。

2.傳感器在高中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用

首先，傳感器所涉及的知識基礎(chǔ)主要有熱敏電阻、光敏電阻的特性、結(jié)構(gòu)及其工作原理，還有與光電效應(yīng)有關(guān)的外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。此外，還會涉及紅外線、霍爾效應(yīng)及霍爾元件等，而傳感器所涉及的技術(shù)手段一般就是數(shù)字電路。

在物理實驗的教學(xué)過程中，傳感器的特性可以應(yīng)用于很多的知識講解中。比如，在講“電流”這一課的時候，可以利用傳感器讓小燈泡變亮來讓學(xué)生體會電流的存在；在學(xué)習(xí)“電磁感應(yīng)”這一章節(jié)時還可以用傳感器的作用讓學(xué)生在物理實驗課上自己動手實驗，從而對電磁感應(yīng)現(xiàn)象有一個直觀而又深刻的理解。

總之，在高中物理實驗中使用傳感器，既可以增強學(xué)生自己做實驗的體驗，又可以培養(yǎng)學(xué)生對日常生活中物理現(xiàn)象的探究欲望。物理實驗傳感器技術(shù)應(yīng)用于高中物理實驗教學(xué)既是教學(xué)手段方面的改革，也是教育技術(shù)進(jìn)步的表現(xiàn)，使得教師在教學(xué)的方式方法上實現(xiàn)了多樣化和多元化，在教學(xué)模式上也實現(xiàn)交互式教學(xué)的設(shè)想。最重要的，在教育觀念上為教育的發(fā)展提供了更加新奇的思路。

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