智能手機傳感器在高中物理中的應用

王勇

摘要：在信息技術不斷發展的環境下，智能手機在高中生群體之中也得到了大量的普及及應用，而本文則是就智能手機傳感器在高中物理中的應用展開了探析，希望借此來有效提升高中物理教學效果。

關鍵詞：智能手機傳感器;高中;物理

引言

物理這一課程本就是以實驗為基礎的課程，高中物理課程標準之中也有明確指出，要在教學過程中著重突出物理學科特點，充分發揮出實驗在物理教學中的重要作用。傳統模式下的高中物理實驗教學，因為受多方面因素所影響，很多物理實驗都是瞬時完成的，整個現象較為單一，學生很難清楚地觀察，這不利于學生物理知識理解與構建。智能手機傳感器在高中物理教學中的應用則能改進上述問題，其不僅是信息技術與物理知識的有效結合，同時也是激發學生學習興趣、促進學生學習及理解物理知識的關鍵。

一、智能手機傳感器相關概述

在科學技術不斷發展的時代背景之下，教育改革也在不斷深化，智能手機傳感器作為一種全新的教學設備，將其應用于高中物理教學課堂本就是對傳統物理教學的改革與創新[1]。傳感器的有效應用，能夠將物理量亦或者是化學量有效轉變成為便于利用的電信號器件，智能手機傳感器就好比是人的五官，承擔著重要的信息采集任務，在高中物理實驗教學過程中，智能手機傳感器的有效應用，就能幫助學生直觀感受位移、壓力、速度、濕度、光照、聲強、流量等一系列非電學量，同時還能將它們按照一定的規律有效轉化成為電壓、電阻以及電流等電學量，從而真正深化學生理解與感知。由此可見，智能手機應用于高中物理教學課中，能夠有效改進傳統物理教學弊端，真正提升物理教學效果。

二、智能手機傳感器在高中物理中的應用

（一）應用智能手機傳感器直觀呈現物理實驗現象

物理本就是一門實驗學科，很多物理概念規律探討以及推導都離不開物理實驗，學生在物理實驗觀察與實踐中才能更好地掌握物理知識。高中物理知識相對于初中物理知識而言，物理現象更為抽象，物理實驗也越發的復雜，會涉及到多種儀器設備，處理數據信息的過程也會因此而變得越發的繁瑣。可是，智能手機傳感器在高中物理中的有效應用，則可以將物理實驗現象更為直觀的呈現出來，從而真正提高學生理解，有效突破物理實驗教學重難點。例如，教師在“簡諧運動”教學期間，傳統模式下的物理教學教師大多是直接為學生講述彈簧振子的振動圖像，學生在這一過程中無法直接觀察到，只能被動接受教師知識的灌輸，對于知識理解并不深刻[2]。新課改環境下就有明確指出，要在教學過程中充分激活學生主觀能動性，在課堂上引導學生發現新知識，所以教師可以在教學過程中應用智能手機傳感器來直觀呈現物理實驗，直接將位移傳感器接收模塊固定到支架上，連接到數據采集器第一通道，之后再將位移傳感器發射模塊兩端的金屬環與彈簧振子試驗器上的水平彈簧有效連接在一起，同時使用軟線將其垂直懸吊在實驗器的垂直感上，這樣就能借助智能手機傳感器來將整個微觀物理實驗現象進行直觀化處理，有效激發學生學習興趣，讓學生對這一課程知識形成較為深刻的理解。

（二）應用智能手機傳感器節更為精準地完成物理實驗

傳統模式下的高中物理實驗教學活動在開展的時候，測量數據以及處理數據都較為麻煩，所以通常情況下一節實驗課需要耗費不少的時間，更甚至一節課都無法完成一個實驗。但是智能手機傳感器的有效應用，則可以讓數據采集及數據處理過程變得越發的簡單，這能進一步提升高中物理實驗教學效率，讓整個物理實驗更為精準地呈現出來，從而真正提升高中物理實驗教學效果。例如，教師在“測小燈泡的伏安特性曲線”講解的時候，連接好電路之后大多需要調節滑變記錄小燈泡的電壓、電流大小，之后再按照數據進行圖像處理，若讀數不準亦或者是作圖不夠規范的話，對整個實驗結果自然會造成影響。這個時候教師則可以應用智能手機傳感器來將電流傳感器與電壓傳感器一同接入到電路之中，之后再連接數據采集器，這樣就能直接采集電壓電流大數據并且還能將其輸出到智能手機上，之后再利用教學軟件處理即可直接將小燈泡的伏安特性曲線圖直觀繪制出來，這能有效節約不必要的實驗時間，讓學生以更多的精力來完成實驗，從而真正提升高中物理教學效果。

（三）應用智能手機傳感器提高學生自主探究能力

智能手機傳感器在高中物理教學中的應用，不僅能夠有效突破物理實驗教學弊端，還能讓學生整個自主探究能力得到提升。新課程改革背景下有明確指出要強化對學生學科能力及核心素養的培育，自主探究能力可謂是學生物理知識學習過程中必不可少的一項能力，教師要想讓學生自主探究獲得知識及能力，可以鼓勵學生在物理實驗中發展自身這一能力[3]。自主探究從某些方面而言本就是“猜想—驗證— 歸納—總結”的過程，教師在高中物理教學過程中強化對學生自主探究能力的培養，也是進一步深化學生物理知識理解與感知的過程。在高中物理教學過程中，動能定理、向心力、機械能守恒均屬于較為重要的知識點，可是傳統模式下學生大多只能從理論上對其規律進行概括，學生缺少驗證的機會。應用智能手機傳感器，教師即可為學生創設出一個較為良好的實驗情境，有效引導學生自主參與到物理實驗探究過程中，這樣學生就能在獨立思考中及時提出自己的猜想，同時還能進一步深化學生對于物理概念性知識的理解與感知，從而真正優化高中物理教學，發展學生自主探究能力及思維品質，為學生今后物理知識學習及發展打好基礎。為此，教師在應用智能手機傳感器優化高中物理教學的時候，一定要充分意識到學生自主探究能力培養，基于智能手機傳感器來有效引導學生自主探究、實驗分析與驗證，從而真正提升物理教學效果。

結語

綜上所述，智能手機傳感器應用于高中物理教學中，不僅是物理教學手段的改革，同時也是教育技術的進步，其不僅能夠有效解決資源共享問題，還能拓展學生知識面，讓學生在物理教學課堂上獲得多元化的體驗，這樣才能真正有效鞏固學生物理知識，提升高中物理教學效果。

參考文獻：

[1] 饒 迪， 程敏熙， 李錫均. 智能手機傳感器在中學物理實驗中的應用綜述[J]. 物理通報， 2019（4）：6.

[2] 林蕓， 曾弦， 李韻. 智能手機傳感器APP在高中物理實驗教學中的應用現狀調查研究[J]. 中學物理教學參考， 2020（23）：3.

[3] 陳桂鵬. 安卓智能手機在中學物理教學中的應用研究[J]. 中國現代教育裝備， 2012（20）：2.