傳感器在高中物理實驗教學中的應用

周亞金

（河北省邢臺市臨城中學，河北 邢臺）

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

一、高中物理實驗教學概況與功能

1.高中物理實驗教學概況

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生的基本科學素養，在授課的過程中重視學生對于物理基礎知識的整體感受和把握。在教師實施教學時，重視培養學生自主學習的能力，使課堂多元化、多樣化。高中物理實驗通常有以下兩種：第一種是根據實驗組織形式的不同，將實驗分為教師演示實驗、學生邊學邊實驗、學生分組實驗和學生課外實驗等；第二種是根據實驗的特性分類，主要分為驗證性實驗、探索性實驗、應用性實驗等。

2.物理實驗的教學功能

高中物理的實驗教學主要有以下功能，首先就是實驗能培養高中生學習物理的興趣，其次是實驗能創造學生學習物理基本知識和掌握物理規律的環境。在進行物理實驗的過程中踐行教學的方式有助于學生加深對所學知識的理解。讓學生自己動手做實驗對提高學生探索問題和解決問題的能力會有很大的幫助。與此同時，讓學生自己動手演示實驗還能使學生養成質疑的好習慣。通過具體實驗也可以培養學生觀察、分析和歸納的能力。除此之外，讓學生親自設計實驗，還可以培養學生的創新思維能力，使其在物理實驗中得到有效的提升。

總之，實驗不僅能提高學生的學習積極性，更重要的是可以培養學生對待科學的態度，在培養學生觀察、分析問題的同時，讓學生逐步了解科學的發展過程，使學生體會到合作的樂趣。

二、傳感器在高中物理實驗教學中的應用

1.什么是傳感器及其優點

在實施新課程教學的過程中，傳感器可以說是一種新的教學儀器、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量轉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、光照度等不是電學的量，而且可以按照一定的規律把它們轉換成電壓、電流、電阻等的電學量，并且在此過程中還能把它們放大、傳輸或控制等。

和我們日常所使用的實驗器材相比較，在運用傳感器進行實驗的過程中，還可以將實驗過程變得可視化，使學生可以更直觀地看到并理解所學的物理概念。不僅如此，傳感器還可以使暫態現象凝固化，學生因此可以更好地理解物理本質。傳感器還可以利用其可放大的功能使微觀現象變得更加直觀化，讓學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。所以，傳感器的使用可以使學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，教學效率自然也就會提高。

2.傳感器在高中物理實驗教學中的應用

首先，傳感器所涉及的知識基礎主要有熱敏電阻、光敏電阻的特性、結構及其工作原理，還有與光電效應有關的外光電效應、內光電效應和光生伏特效應。此外，還會涉及紅外線、霍爾效應及霍爾元件等，而傳感器所涉及的技術手段一般就是數字電路。

在物理實驗的教學過程中，傳感器的特性可以應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生體會電流的存在；在學習“電磁感應”這一章節時還可以用傳感器的作用讓學生在物理實驗課上自己動手實驗，從而對電磁感應現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，既可以增強學生自己做實驗的體驗，又可以培養學生對日常生活中物理現象的探究欲望。物理實驗傳感器技術應用于高中物理實驗教學既是教學手段方面的改革，也是教育技術進步的表現，使得教師在教學的方式方法上實現了多樣化和多元化，在教學模式上也實現交互式教學的設想。最重要的，在教育觀念上為教育的發展提供了更加新奇的思路。