对传感信息技术与 物理学科整合教学的思考 深圳市滨河中学　宁革 ２００６、５（广州）

对传感信息技术与 物理学科整合教学的思考 一、用传感器完成的一系列物理实验 二、传感器在物理教学中的运用 三、运用传感器进行学科内的研究性学习 四、运用数字化实验进行多方面整合

４、用传感器进行物理实验展开教学带来的变化 一、用传感器完成的一系列物理实验 1、生活中各种各样的传感器 如商场中的电子秤，走道里的声控开关……… 2、用传感器进行物理实验的基本过程 3、用传感器完成的一系列实验 ４、用传感器进行物理实验展开教学带来的变化 返回一级

用传感器进行物理实验的基本过程 设计实验 传感器 进行实验 收集数据 数据采集器 计算机 分析论证 软件 ——以“测量电源的电动势和内阻”为例 基本实验器材 设计实验 传感器 进行实验 收集数据 数据采集器 分析论证 计算机 软件

用传感器进行物理实验的基本过程 设计实验 传感器 进行实验 收集数据 数据采集器 计算机 分析论证 软件 ——以“测量电源的电动势和内阻”为例 更换不同的实验器材，进行不同的实验 设计实验 软件 进行实验 收集数据 分析论证 数据采集器 计算机 基本实验器材 传感器 电流计 电压计 测力计 压强计 温度计 刻度尺 分贝计 磁场计 光电门 常用器材 电流传感器 电压传感器 力传感器 压强传感器 温度传感器 位移传感器 声波传感器 磁传感器 光电门传感器 各种传感器

用传感器完成的一系列实验 （1） 研究摩擦力 （2） 用位移传感器研究匀变速直线运动 （3） 用光电门研究匀变速直线运动 （4） 超重与失重 （1） 研究摩擦力 （2） 用位移传感器研究匀变速直线运动 （3） 用光电门研究匀变速直线运动 （4） 超重与失重 （5） 牛顿第二定律的研究 （６）牛顿第三定律的研究 （７） 研究机械能守恒定律 （８） 研究向心力 （９） 单摆的振动图 （１０） 声波的干涉 （1１）伏安法测电池的电动势和内阻 （1２）研究小电机的伏安特性曲线 （1３）研究电源的输出功率和效率 （1４）法拉第电磁感应定律 （1５）自感现象

用位移传感器研究匀变速直线运动 1、实验的装置图及实验原理 ２、位移时间图象

线性拟合（y=ax+b）

二次拟合（y=ax2+bx+c） 线性拟合（y=ax+b）

线性拟合 三次拟合 位移是时间的二次函数 二次拟合

用传感器进行物理实验展开教学带来的变化 （１） “传感器”及其配套软件，使用简单，操作方便; （２）数据量之大是传统实验根本无法相比的; （３）充分运用了计算机强大的数据和图象处理功能,提高 了实验效率; （４）学生真正经历完整的科学研究过程，许多物理概念、 　　　物理规律可以由学生自己通过探索得到的，帮助学 　　　生更深刻的理解这些知识。 （５）更容易促使学生发现书本上没有涉及的问题，从 　　　而解决问题．——发现一个问题比解决一个问题更有价值 （６）利用“传感器”进行物理实验，也提高了课堂教学效率。

牛顿第三定律

利用“传感器”所进行的实验，填补了高中阶段定量实验的空白。 向心力研究 半径 研究对象

向心力Ｆ 3.4N 1.7N 角速度ω

确实能提高学生的实验素养 1．“传感器”及其配套软件，使用简单。 3.4N 0.8N 0.4N 1.7N

自感现象

自感现象

利用“传感器”所进行的实验，填补了高中阶段定量实验的空白。 自感现象

使各不同层次的学生都有所发展 探究法拉第电磁感应定律 V 方向 速度 磁场强弱 平均值

摩擦力研究 拉力Ｆ （摩擦力ｆ） 时间

为教师提供了一个自我提升的空间 摩擦力研究 匀速运动时，Ｆ＝ｆ 力传感器 步进电机 长木板 木块

为教师提供了一个自我提升的空间。 法拉第电磁感应定律 声波的干涉 教学方法 学习方式 ？ 教学理念 教学思想

用传感器进行物理实验展开教学带来的变化 （１） “传感器”及其配套软件，使用简单，操作方便; （２）数据量之大是传统实验根本无法相比的; （３）充分运用了计算机强大的数据和图象处理功能 ; （４）学生真正经历完整的科学研究过程，许多物理概念、 　　　物理规律可以由学生自己通过探索得到的，帮助学 　　　生更深刻的理解这些知识。 （５）更容易促使学生发现书本上没有涉及的问题，从 　　　而解决问题．——发现一个问题比解决一个问题更有价值 （６）利用“传感器”进行物理实验，提高了实验效率， 　　　也提高了课堂教学效率。

用传感器进行物理实验展开教学带来的变化 （７）利用“传感器”所进行的实验，填补了高中阶段定量 实验的空白; 　　　实验的空白; （８）利用“传感器”所进行的实验，确实能提高学生的实验 　　　素养，培养他们的科学态度和科学精神; （９）使各不同层次的学生都有所发展; （１０）培养学生的合作意识和反思意识。 （１１）促进学生的思维能力得到发展; （１２）为学生提供了展示才华的舞台，为教师提高了自我 　　　　提升的空间。

F－mg = m a F = m a + mg 二、传感器在物理教学中的运用 ——以《超重与失重》为例 A、B两点是什么物理含义？ AC、AB、BD各段是什么物理含义？ 加速度传感器 力传感器 A B C D a 拉力 F F－mg = m a F = m a + mg

三、运用传感器进行学科内的研究性学习 例１、小电机的伏安特性曲线 例２、匀变速直线运动的位移规律 学生对象：有物理倾向的高二学生 学习目标：以高中物理知识为载体，学习科学探究的方法， 　　　　　经历科学探究的过程，落实情感目标。 学习内容：通过实验探索高中物理的部分主干知识 时间安排：高二第一学期第二课堂 操作策略：开放传感器实验室，教师指导下的学生自主探索。 学习评价：每小组完成各自选定的实验项目，完成实验报告， 　　　　　帮助指导其他小组成员完成自己的实验项目，将 　　　　　这些实验报告做成课件进行汇报，并将完成的实 　　　　　验报告上交，合格者获得２学分。　　　　　

整合 运用传感器 进行物理实验 四、运用数字化实验进行多方面整合 研究性学习是每个学生的必修课程，三年共计１５学分，本实验专题研修２学分． 课程改革的目标之一转变学生的学习方式 整合 运用传感器 进行物理实验 普通高中课程方案“选修学分Ⅱ”中至少要有６学分的校本课程 高中物理课程标准附录1：物理实验专题 培养学生思维能力 有助提高高考成绩

——引自《陈至立在中小学信息技术教育会议上的报告》 　　现代教育科学、心理科学和信息科学技术的综合和相互渗透，已成为教育发展和改革的强大动力；传统的教和学的模式正在酝酿重大的突破，教育面临着有史以来最为深刻的变革。这场教育的大变革不仅仅是教育形式和学习方式的重大变化，更重要的是将对教育的思想、观念、模式、内容和方法产生深刻影响。

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