手机中的传感器在科学教学中的应用
课程思政与专业教学的协同融合——以传感器与检测技术课程为例
课程思政与专业教学的协同融合——以传感器与检测技术课程为例课程思政与专业教学的协同融合——以传感器与检测技术课程为例近年来,随着我国高等教育的发展,高校开始重视培养学生的综合素质和思想品质,将课程思政与专业教学有机结合起来,提高学生的专业水平和思想道德素养。
本文以传感器与检测技术课程为例,探讨课程思政与专业教学的协同融合。
传感器与检测技术是现代工程技术领域的重要基础课程,涉及传感器的工作原理、信号处理、检测技术等方面的内容。
在传感器与检测技术课程中,如何将思想政治教育与专业教学相结合,培养学生的专业能力和思想素质成为了一个重要的课题。
首先,我们可以通过课程内容的设计来实现课程思政与专业教学的协同融合。
在传感器与检测技术课程中,可以增加一些与社会现实和时事热点相关的内容,引导学生思考科技与社会的关系,使他们在专业学习中培养出对社会问题的关注和责任意识。
例如,可以引入智能传感器、环境监测等与环境保护相关的内容,让学生了解到传感器技术在环境监测中的重要作用,从而增强他们的社会责任感和环保意识。
其次,教师在课堂教学中可以采用一些互动性较强的教学方法,促进学生的思想交流和思辨能力的培养。
例如,可以组织学生进行小组讨论,让他们就专业知识与社会实际进行对话和思考,让学生学会从不同的角度来看待问题,加深对专业知识的理解和应用。
同时,在教学过程中,教师可以引导学生关注科学道德和学术诚信,培养他们正确对待知识和技术的态度。
此外,还可以通过实践环节的设置来促进课程思政与专业教学的协同融合。
传感器与检测技术是一门实践性较强的课程,可以通过实验、设计等实践环节,让学生将所学的理论知识应用到实际操作中。
可以将实践环节与社会实际相结合,让学生在解决实际问题的过程中,思考技术的应用与社会效益的关系,增强他们的社会责任感。
同时,学校还可以通过课程评价的方式来激励学生关注课程思政与专业教学的协同融合。
可以在课程评价中增加对学生思想品德和专业能力的评价指标,让学生意识到专业学习与思想道德素养的重要性。
传感器技术应用于中学物理实验的案例研究
传感器技术应用于中学物理实验的案例研究物理学是以实验为基础的科学,物理教学中怎样体现这一学科特性是课程标准理念下中学物理改革的重要内容。
数字技术正在改变人们的工作方式、思维方式和教育方式,如何发挥数字技术在课程改革中的作用,也是当前课程改革研究的一个重要问题。
笔者就这两个基本问题及两者联系谈谈看法。
长期以来人们往往把物理实验分成两种基本形式,一种是演示性实验,一种是学生分组实验。
前者定位于培养观察能力,后者着眼于培养操作技能和验证物理原理。
这种基本思想和教学目标决定了实验的性质和基本教学方式。
在演示实验中,教师做、学生看,教师讲、学生听,体现了以教师为中心的传统物理教学模式。
学生分组实验虽然是学生动手,但实验目的、仪器准备、操作步骤、实验报告全部由教师预先设计好,学生仅仅是熟悉仪器,进行连接,然后按步骤进行操作、观察,记录和分析实验数据,得到结果。
在这种实验中,学生是完全按教师设计好的方案进行,与工人在车间中“照图施工”非常相似,缺乏学生自主的独立思考和创造性活动。
因此,学生做完实验印象不深,兴趣也不太大,久而久之对实验也就不太重视。
导致传统物理实验教学这种局面的原因就是多方面的,首先,过去的物理教学大纲没较好的彰显以“实验为基础”的学科特征,只是对非常有限的十几个学生分组实验并作了规定。
那个时代,对物理实验的教育功能缺少根本性的重新认识,只指出科学知识就是显然的,仅仅把实验看做就是一种技能训练,没有能够认识到实验在科学知识、能力、方法、情感态度价值观等综合科学素质教育中的关键促进作用,没有认识到物理实验在培育科学素质方面具备无可替代的独有功能。
另一方面就是考试指挥棒的影响,长期以来笔试占到绝对统治者地位,实验教学在升学考试内容中一直缺少理应的地位,所以评价方式也就是引致人们对实验缺少足够多注重的关键原因。
改革开放后,随着教育改革的逐步深入,人们对物理实验的重要性、教学目的、结构和内容逐渐有了新的认识,逐步突破了传统框架。
高中物理数字化传感器实验教学的案例研究
高中物理数字化传感器实验教学的案例研究高中物理数字化传感器实验教学的案例研究引言在当今数字化时代的浪潮下,数字化教学已经变得非常普遍。
而高中物理实验作为培养学生实践动手能力和科学思维的重要环节,在数字化教学的大背景下也需要不断更新。
本文将通过一个案例研究,探讨高中物理实验教学中数字化传感器的应用,以及对学生学习效果的影响。
案例背景这个案例研究是在某高中进行的,该高中物理教师决定引入数字化传感器进行实验教学,以期提高学生对物理概念的理解和实验数据的分析能力。
此前,学生们在物理实验中主要使用传统实验仪器,由于操作不便、数据提取慢等问题,导致学生在实验过程中存在一定的困惑和学习效果不佳。
方案设计在教师的指导下,学生们利用数字化传感器进行了几个典型的物理实验,其中包括测量弹簧的弹性系数、验证动能定理、探究光的折射等。
在实验过程中,学生们使用数字化传感器测量物体的位移、速度、光强等相关数据,并通过软件实时显示和记录数据。
实施过程在实验前,为了让学生更好地理解数字化传感器的原理和操作步骤,教师进行了相关的理论讲解和示范。
学生们通过观看教学视频和实地操作,逐渐掌握了数字化传感器的使用技巧。
在实验中,学生们配备了数字化传感器,进行了相应的操作。
例如,在测量弹簧弹性系数的实验中,学生们使用传感器测量弹簧受力与弹长的关系,并通过软件绘制出力-位移曲线,进一步计算出弹簧的弹性系数。
在探究光的折射实验中,学生们使用传感器测量光线通过不同介质时的折射角,并通过数据分析得出相关的结论。
结果与分析通过数字化传感器的使用,学生们在实验中获得了更为准确和全面的数据。
与传统实验仪器相比,数字化传感器能够实时显示测量数据,并且能够将数据以图形的形式直观呈现,使学生们更好地理解物理现象。
同时,数字化传感器还具备数据保存和分析功能,方便学生们对实验结果进行进一步的处理和总结。
在学生学习效果方面,通过对实验结果的分析,教师发现学生们的实验报告质量较以往有所提升。
《探究传感器的工作原理》 说课稿
《探究传感器的工作原理》说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是《探究传感器的工作原理》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计等几个方面来展开我的说课。
一、教材分析(一)教材地位和作用《探究传感器的工作原理》是高中物理选修 3-2 中的重要内容。
传感器技术在现代科技和生活中有着广泛的应用,通过对传感器工作原理的探究,能够为学生理解和应用相关技术奠定基础,也有助于培养学生的科学思维和实践能力。
(二)教材内容本节课主要介绍了常见传感器的分类、工作原理和应用实例。
包括光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件等传感器,通过对这些传感器的原理分析,让学生了解传感器如何将非电学量转化为电学量的过程。
二、学情分析(一)知识基础学生在之前的学习中已经掌握了电学的基本概念和规律,如电阻、电流、电压等,为本节课的学习提供了一定的知识储备。
(二)学习能力高中学生具备一定的观察、分析和推理能力,但对于抽象的物理概念和原理的理解还存在一定的困难,需要通过实验和实例来帮助他们更好地掌握。
(三)学习兴趣学生对于新技术和新应用通常具有较强的好奇心和兴趣,传感器在生活中的广泛应用能够激发学生的学习积极性。
三、教学目标(一)知识与技能目标1、了解常见传感器的分类和工作原理。
2、掌握光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件等传感器的特性和工作原理。
3、学会根据传感器的特点和工作原理,分析其在实际应用中的作用。
(二)过程与方法目标1、通过实验探究和观察分析,培养学生的科学探究能力和实验操作能力。
2、通过对传感器工作原理的分析,提高学生的逻辑思维能力和理论联系实际的能力。
(三)情感态度与价值观目标1、激发学生对物理学科的兴趣,培养学生的创新意识和实践精神。
2、让学生体会传感器技术在生活和科技中的重要作用,增强学生的科学素养和社会责任感。
四、教学重难点(一)教学重点1、常见传感器的工作原理,如光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件等。
信息技术在科学教学活动中的运用
信息技术在科学教学活动中的运用【摘要】信息技术在科学教学活动中的运用,已经成为教育领域的重要趋势。
在传统教学中,信息技术为教师提供了更多的教学资源和工具,丰富了课堂教学的形式。
在实验教学中,利用信息技术可以模拟实验环境,提高学生的实验操作技能。
在课堂互动中,通过在线平台和互动课件,可以激发学生的学习兴趣和参与度。
在学习资源和在线教育方面,信息技术为学生提供了更广泛、更深入的学习资源和学习途径,提升了教学效率和质量。
信息技术丰富了科学教学的形式和内容,提升了教学的效率和质量,未来信息技术将继续深化科学教学的改革,助力教育事业的发展。
【关键词】信息技术、科学教学、传统教学、实验教学、课堂互动、学习资源、在线教育、形式、内容、效率、质量、改革。
1. 引言1.1 信息技术在科学教学活动中的运用信息技术在科学教学活动中的运用,是指通过现代信息技术手段,结合科学教学的特点和需求,对教学过程进行优化和升级,以提升教学效果和学生学习体验。
随着信息技术的飞速发展和普及,它在科学教学中的应用越来越广泛,为教师和学生提供了更多更好的教学资源和工具,丰富了教学内容,提升了教学质量。
信息技术在科学教学中的应用包括但不限于:利用多媒体技术设计生动形象的教学课件,展示科学实验过程和结果;通过网络资源,获取最新科学研究成果和案例,帮助学生理解科学知识;利用在线教学平台,进行课堂互动和作业布置,提高学生的学习兴趣和参与度。
信息技术的不断发展和应用,将进一步推动科学教学的改革和创新,提升教育教学水平,促进学生科学素养的提升。
信息技术在科学教学中的运用,必将成为未来教育领域的重要趋势和方向。
2. 正文2.1 信息技术在传统教学中的作用信息技术在传统教学中发挥着越来越重要的作用,它为教学提供了更多的可能性和资源。
在传统教学中,老师通常是主导者,学生是被动接受者,信息技术的引入改变了这种传统的教学模式。
通过利用多媒体教学平台,老师可以制作生动有趣的教学课件,激发学生的学习兴趣。
传感器技术在中学物理实验教学中的应用研究的开题报告
传感器技术在中学物理实验教学中的应用研究的开题报告一、研究背景及意义随着科技的发展,传感器技术已广泛应用于各种领域。
在教育领域中,传感器技术也逐渐得到了应用。
传感器技术可以实现对实验数据的实时监测和记录,提高了实验数据的准确性和可靠性。
在中学物理实验教学中,传感器技术的应用可以使学生更直观地了解物理现象和原理,提高他们的实验技能和科学素养。
二、研究目的本研究旨在探究传感器技术在中学物理实验教学中的应用,重点研究传感器技术对提高学生实验数据准确性和科学素养的影响,并探索传感器技术在中学物理教育中的可行性和有效性。
三、研究内容1.传感器技术的概念和原理2.中学物理实验教学现状及问题分析3.传感器技术在中学物理实验教学中的应用研究(1)传感器技术在实验测量过程中的应用(2)传感器技术在实验数据处理与分析中的应用(3)传感器技术在物理实验教学中的评价4.案例分析和实践探究(1)选取适当的传感器设备(2)应用传感器技术开展物理实验教学(3)分析传感器技术对中学生实验数据准确性和科学素养的影响5.总结与展望四、研究方法本研究采用文献阅读法、调研法、案例研究法和实践探究法,结合问题研究法和比较研究法,探究传感器技术在中学物理实验教学中的应用和影响,以期得出可行的实验教学模式。
五、研究进展及预期成果目前,已完成研究背景和意义的概述,对中学物理实验教学现状及问题进行了初步分析,并初步了解了传感器技术在物理实验教学中的应用。
下一步,将进一步深入探究传感器技术的概念和原理,对应用传感器技术开展的物理实验教学作进一步研究,设计实验方案,开展实践探究,为中学物理实验教学提供有益的经验。
预期成果为提出一种应用传感器技术的物理实验教学模式,并为中学物理实验教学提供有益的启示。
phyphox软件在中学物理教学中的应用
phyphox软件在中学物理教学中的应用phyphox是一款物理实验软件,可以将手机转化为实验仪器,通过手
机传感器采集数据,实现各种物理实验。
在中学物理教学中,phyphox可
以作为一种实验辅助工具,用于帮助学生理解物理知识和实验原理,提高
学生的实验能力和科学思维。
具体应用包括:
1.验证物理定律和公式。
通过phyphox可以进行多种物理实验,如测
量加速度、力、质量等物理量,验证牛顿定律、动能定理、万有引力定律
等物理公式。
2.探究物理现象和规律。
通过phyphox可以进行光电效应、光谱分析、声音波形分析等实验,深入探究物理现象和规律。
3.提高学生实验能力。
phyphox可以帮助学生了解物理实验的基本操作,提高学生实验技能和数据处理能力。
4.实现数字化物理教学。
利用phyphox可以将传统的物理实验数字化,实现在线教学和远程教学,为学生提供更多的学习机会和资源。
5.培养科学思维和创新能力。
通过phyphox可以开展一些创新性实验,激发学生的创造力和科学思维,培养学生的创新意识和能力。
初中物理手机传感器教案
初中物理手机传感器教案课程目标:1. 了解手机传感器的基本概念和作用;2. 掌握手机传感器的种类和原理;3. 能够运用手机传感器进行实验和观察;4. 培养学生的动手能力和科学思维。
教学重点:1. 手机传感器的基本概念和作用;2. 手机传感器的种类和原理;3. 手机传感器的应用。
教学难点:1. 手机传感器的原理;2. 手机传感器的应用。
教学准备:1. 智能手机;2. 实验器材(如温度计、光线传感器等)。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生观察手中的智能手机,提问:你们知道手机中都有哪些传感器吗?2. 学生回答,教师总结:手机中有很多传感器,如加速度传感器、光线传感器、温度传感器等。
二、学习手机传感器的基本概念和作用(10分钟)1. 教师讲解传感器的基本概念:传感器是一种能够将非电学量转换为电学量的装置。
2. 教师讲解传感器的作用:传感器在手机中起到很重要的作用,比如光线传感器可以检测环境光线强度,从而调整屏幕亮度;温度传感器可以检测环境温度,从而调整手机的温度调节系统。
三、学习手机传感器的种类和原理(10分钟)1. 教师讲解手机传感器的种类:加速度传感器、光线传感器、温度传感器、距离传感器等。
2. 教师讲解手机传感器的原理:以光线传感器为例,它是通过检测环境光线强度变化,将光信号转换为电信号,从而实现对环境光线强度的检测。
四、动手实践(15分钟)1. 教师提出实验要求:利用手机传感器进行实验,观察传感器的输出数据。
2. 学生分组进行实验,教师巡回指导。
3. 学生汇报实验结果,教师进行点评。
五、学习手机传感器的应用(10分钟)1. 教师讲解手机传感器的应用:手机传感器在生活中的应用非常广泛,比如可以用于游戏控制、环境监测、健康监测等。
2. 学生举例说明手机传感器的应用。
六、总结与反思(5分钟)1. 教师引导学生总结本节课所学内容:手机传感器的基本概念、种类、原理和应用。
2. 学生反思自己在实验中的表现和收获。
传感器技术在小学科学实验教学中的应用
传感 器 测量 的数 值精 度较 高 , 这 是 感 官 感受 无法 比拟 的 , 因此将传 感器 技 术运用 在检验实 验成效时可 以减 少感 官 的“ 误 判” 。例如学 生进行保温装 置的设 计 时, 为 了弄清 自己设计 的保 温装置 的 效果 , 可 以让 学生打开温度 传感器 , 将 温 度传 感 器放人 保 温装置 中一 段时 间 , 通 过观察 分析系统 软件中显示 的温 度变化 值 和 曲线 变化 , 检验 学生 设计 的保温 装 置 的成 效 。此外 还可 以将数据 图表生成 为 实验 报告 , 为学 生进一 步改 进 自己 的 装置提 供证据 。同时也为教师评 价学生 的最终 设计成效 提供 了精确 的过 程性资 料 和证 据 , 避 免传 统实验 条件 下靠 手摸 摸 的不 准确。
二、 完 善小学科 学探究设计 , 突出传 感 器 技 术 的优 势
声 音的大小 和高低这 两个 概念很容 易 混淆 , 小学 生在 学 习这两个 概念 前往 往认 为声音 越大音调也会 越高 。因此在 教学《 声 音》 这 一 内容时 , 怎样让 学生 了 解 并区分声 音大小和 高低 概念成为让教 师头疼 的事 情 。 自从声音 传感器走进 了 校园 , 问题一下 子迎刃而解 了 , 声音传感 器 可 以直 接 检 测 出整 个 声 音 的衰 减 过 程, 并且 在 计算 机上 清晰地 呈现 出这 一 过程 。传感 器技术将 看不见 的波变成 了 直观 化 的 曲线 , 用动 态 图的形式 减轻 了 学生 的认知 负担 。 3 . 巧用 传感 器技术检 验科学实 验成 效
一
学 生运用 传感 器技术 进行 测量 之后 , 更 为重要 的是必须对这些物理 量进行有效 的统计分 析 , 教 师应指 导学 生如何 正 确 理解 实 验误差 , 很多 时候学 生 只知道要 多次测 量取平 均值 , 但 不知 道为 什么 要 这样 做 , 不 知道平均值的意义 , 这也造成 了学 生难 以真正理解误 差。 因此建议 教 师在指 导学 生测量 前 , 一要 提醒 严格 控 制实验条件 , 减少误差 ; 如果测量 的数 值 相差较大 , 可能是实验控 制出现了问题 , 应重新 改进 实验 ; 在 正式测 量前 要多 练 习几次 , 等熟练之后再取测量 值 , 确保 测 量值的信度。 3 . 应用统计分 析建立 科学模 型。心 率 传感 器可 以测量 人 的心跳 , 课 堂上 指 导学 生分组 测量 自己 的心率 , 让 学生 先 安静 下来 , 然后 用心 率传感 器技 术结 合 软件 应用来 进行测 量 , 并 在大屏 幕上 进 行全班 数据 汇总绘 制成 条形 图 , 统计 分 析实 验数据 发现 , 人 在安静 状态 下心 跳 频率集 中在一个 什么样 的范 围内。根据 这个范 围我们 可以建立清晰 的模 型。科 学模 型往往 离不 开数学 统计 , 这 也是 我 们强调定量研 究分析的意义所在。
数字传感器在教学中的应用
数字传感器在教学中的应用在国家教育改革与信息技术高速发展的时代背景下,数字化技术在小学科学教学中的应用逐渐取得成效。
本文将对数字化技术在小学科学教学中的应用形式与效果进行简要分析。
数字化教学是以数字化技术为工具的教学模式,通过现代数字化的高精度观察及工具测量的方式,在具有完善交流体系与丰富资源的学习环境中完成教学的一种方式,其优点是有助于转变传统教学模式,促进学生在信息化与数字化资源环境中自主学习、合作学习。
小学科学课程包含众多物理、化学领域知识,对于理化素养与知识积累较少的小学生而言,难以快速掌握复杂的科学理论,因此在新时代课程改革背景下,将数字化技术应用在小学科学教学中,采用生动形象的教学工具展示科学道理,可以培养学生扎实的科学素养,激发学生学习兴趣。
一、应用形式分析(一)巧用多媒体教学工具现实增强、虚拟模拟是多媒体技术的主要功能。
多媒体技术是早期数字化技术在科学教学中应用的体现,已经取得了显著的教学效果。
例如,在关于“果实形成”的科学教学课程中,学生难以主动发挥想象力总结植物开花、结果、生长的过程,使课程变得枯燥乏味。
这时,教师可以采用多媒体技术动态模拟果实形成的各阶段,配合生动的讲解,让学生通过观看视频思考果实形成的动力、条件所在。
在展示教学细节的过程中,教师可在各阶段提出问题,给予学生充分的自主思考时间,营造轻松、愉快的课堂氛围,从而改善教学效果。
(二)采用数字化教科书,打造移动课堂数字化教科书又称为数字教材、电子教材、电子课本、电子教科书。
数字化教科书并不是纸质教材的另一版本,数字化教科书的表现形式为网页,但它突破了时空限制,具备动态、实时更新知识的功能,相对纸质教材具有能反复使用的优势。
数字化教科书的实施是打造移动课堂的首要步骤,数字化教科书将抽象知识形象化、具体化,在深化学生理解知识、拓宽视野、个性化交流协作等方面发挥着不可替代的作用。
数字化教科书的运用,不仅对学生学习具有巨大帮助,对教师而言,电子教材打破了传统教材的封闭性、稳定性、静态性,其海量的教学资源便于更好地帮助学生进行知识重构和创造。
义务教育版(2024)八年级全一册信息科技 第一单元 从感知到物联 第2课 传感之古今未来教案
八年级信息科学教学设计课题第一单元从感知到物联第2课传感之古今未来核心素养目标信息意识:了解传感器的由来及发展趋势,感受信息科技给生活带来的益处。
知道传感器的基本工作原理,认识传感器的作用。
信息社会责任:通过对信息媒体,能够直观、生动地表达信息,把很多抽象的问题和事实形象化。
教学重点认识传感器。
教学难点了解传感器优势。
教学方法讲解,演示法学习方法探索,讨论教学用具计算机,互联网主备人Xinxijishu886教学过程导入新课人在感知外界信息时,需要用到视觉、味觉、嗅觉、触觉、听觉等感官系统,通过感官获取外界信息后,由大脑进行分析判断和处理。
物联网也能感知世界吗?举个例子?学生回答以上问题后教师汇总,用提问法来引入新课,问物联网也能感知世界的话,那么物联网的感官是什么呢?学生已经接触过的传感器就是物联网的感官。
教学过程感知在物联网中起着决定性的作用。
传感器是物联网的感觉器官(图2.1),就如同人的眼、耳、口、鼻、舌等,用于获取目标对象的各种数据。
在过程与控制模块,学生已经接触了传感器。
这里可以结合人体的感知系统来类比传感器,以此来降低传感器的神秘感。
传感器被称为人类的“电五官”,它能模仿我们的五官获取数据,如光敏传感器就像我们的眼睛,声音传感器就像我们的耳朵,气味传感器就像我们的鼻子,温度传感器就像我们的皮肤……教学时,可以将常见的光敏传感器、声音传感器、气味传感器、温度传感器等与人类的五大感觉器官进行类比,帮助学生更好地理解。
一、传感器的起源人类文明进步的重要标志是制造和使用工具。
传感器其实由来已久,我国古代的伟大发明指南针(图2.2)、日晷(图2.3)、沙漏等都可以视为最古老的传感器,因为它们具有一定的感知能力。
但古代传感器通常基于简单的物理原理,依赖人们对周围环境的长期观察和经验积累而设计,精度相对较低。
图2.2 图2.3 传感器发展的漫长历史见证了人类科技的不断进步。
古代中国在这一领域贡献突出。
浙教版2023年七年级下册第6课常见的传感器教学设计
6. 自主学习能力:通过课前自主探索,学生能够自主阅读预习资料,理解传感器的定义和分类,培养自主学习能力和独立思考能力。
7. 团队合作意识:通过课堂中的小组讨论、角色扮演等活动,学生能够与他人合作,培养团队合作意识和沟通能力。
(3)在线工具:使用一些在线工具,如传感器模拟软件,让学生在虚拟环境中体验传感器的工作原理和应用。
教学实施过程
1. 课前自主探索
教师活动:
- 发布预习任务:通过在线平台或班级微信群,发布预习资料(如PPT、视频、文档等),明确预习目标和要求。
- 设计预习问题:围绕“常见的传感器”课题,设计一系列具有启发性和探究性的问题,引导学生自主思考。
2. 思维能力提升:通过学习传感器的相关知识,学生能够运用科学思维分析传感器的工作原理,培养科学探究和问题解决的能力。
3. 实践操作能力:学生能够通过动手制作简单的传感器,提升实践操作能力和创新能力。
4. 科学态度培养:学生能够理解传感器在环境保护、智能家居等领域的应用,培养对科学技术的热爱和科学态度。
2. 实践操作:学生通过动手制作简单的传感器,提升实践操作能力和创新能力。
3. 科学态度:学生能够理解传感器在现代生活中的重要性,培养对科学技术的热爱和科学态度。
4. 社会责任:学生了解传感器在环境保护、智能家居等领域的应用,提高对社会责任的认识。
教学难点与重点
(1)理解传感器的定义和分类:通过介绍传感器的概念、工作原理和应用领域,帮助学生建立对传感器的基本认识。
(2)传感器应用的拓展:传感器在现代生活中的应用非常广泛,学生可能对一些应用场景不熟悉,需要通过实例讲解和实践活动,帮助学生理解和掌握传感器的应用。
智能手机在物理实验演示中的融合应用
甸数字课堂智能手机在物理实验演示中的融合应用文I沈正杰物理学是一门实验科学,物理实验在培养学生的探究能力和科学精神等方面具有重要作用。
目前,高中物理实验主要包括学生实验和演示实验。
在演示实验的教学过程中,相当一部分实验受教学场地、实验器材、时空等方面的限制,造成实验的可视性、可操作性不足,实验现象的演示或实验结论的获取比较困难。
这在很大程度上阻碍了学生认知的发展和核心素养的提升。
笔者探索后发现,运用智能手机配置的传感器、摄像头及其网络(链接),可以在很大程度上优化实验方案、突破时空限制,以更加丰富的资源和更加便捷的操作,弥补部分传统物理实验教学的不足,促进物理教学方式的变革,拓宽物理学习途径。
智能手机在物理实验演示中的运用,主要体现在以下几方面。
一、利用手机传感器,优化实验方案测量类物理实验往往涉及多种实验器材,其安装、操作、数据分析给实验教学带来的一定的干扰。
智能手机有丰富的内置传感器,它是物理实验器材的“简化大师”——不仅实验现象明显,而且有助于精简实验器材,优化实验方案。
例如,对于“超重和失重的加速度”问题,常借助台秤或力传感器装置等实验,研究物体上升或下降过程中受力的变化,并运用牛顿第二定律分析研究物体的加速度。
按上述方案实验,台秤的示数变化往往不容易观察,力传感器虽然受力变化直观、易观察,但是需要的实验器材较多。
教师应用手机传感器功能可以解决上述方案中的问题,优化实验方案。
笔者用智能手机安装phyphox这款App,利用其中的Acceleration with g功能,在精简实验器材的基础上,直观显示物体超重和失重中加速度的变化。
笔者用弹性绳竖直悬挂手机(如图1),将手机提至一定高度,打幵传感器,将手机由静止释放。
在手机“下落一上升一下落……”过程中,加速度随时间变化直接显示在手机屏幕上:开始阶段手机静止,重力加速度显示值约为10m/s2;自由下落过程中,物体完全失重,加速度显示值为0;弹性绳幵始作用后加速度逐渐恢复至10m/s2随后增大,最大值超过50m/s2o 随着手机的上、下运动,加速度发生变化,随着振幅的减小,加速度最大值也相应减小。
巧用传感器提高初中生物实验的效能
巧用传感器提高初中生物实验的效能【摘要】传感器在初中生物实验中的应用意义是不可忽视的,它可以帮助学生更好地理解科学知识和培养实验技能。
传感器能够提高实验效能,主要体现在控制变量、数据采集和分析、实验设计和执行、结果验证和实时监测以及实验结果可视化展示方面。
通过传感器的应用,学生可以更准确地进行实验操作,获得更可靠的数据结果,提高实验的效率和准确性。
未来,随着技术的发展,传感器在生物实验中的应用将会更加广泛,为学生带来更多的实验乐趣和学习机会。
巧用传感器为初中生物教学带来的积极影响不言而喻,有助于培养学生的实践能力和科学素养,提升教学质量和学习效果。
传感器在初中生物实验中的重要性是显而易见的,应引起广泛重视并加以推广应用。
【关键词】传感器,初中生物实验,效能提高,控制变量,数据采集,数据分析,实验设计,实验执行,结果验证,实时监测,结果可视化,生物教学,积极影响,未来发展。
1. 引言1.1 介绍传感器在初中生物实验中的应用意义在初中生物实验中,传感器的应用意义是十分重要的。
传感器是一种可以感知和测量环境中某些特定特征的设备,通过传感器可以实现对实验环境的监测和控制,提高实验的准确性和效率。
在初中生物实验中,传感器可以帮助学生进行更加科学和精确的实验操作,提高实验数据的准确性和可靠性。
通过传感器的应用,可以有效避免人为因素对实验结果的影响,保证实验结果的客观性和科学性。
传感器在初中生物实验中还可以帮助学生更好地理解实验原理和学科知识。
通过传感器实时采集和分析数据,学生可以直观地感受到实验现象和规律,提高他们对生物学知识的理解和掌握程度。
传感器的应用还可以激发学生对科学探究的兴趣,培养他们的实验设计和数据分析能力,提高他们的科学素养和实验技能。
传感器在初中生物实验中的应用意义不仅体现在提高实验效率和准确性,还在于促进学生的科学思维和实践能力的发展。
1.2 探讨传感器如何提高实验效能传感器在控制变量方面的作用非常重要。
巧用传感器提高初中生物实验的效能
巧用传感器提高初中生物实验的效能传感器在生物实验中的应用可以大大提高实验效能,使得实验结果更加精确和可靠。
作为初中生物教学的一部分,传感器的运用可以让学生更加直观地理解生物现象和实验原理,也可以提高他们的实验技能和科学素养。
下面我们来看看如何巧用传感器提高初中生物实验的效能。
一、利用温度传感器进行温度测量温度是生物实验中常常需要测量的一个重要参数。
传统的温度测量方法往往需要使用温度计,不仅操作繁琐,而且读数也不容易准确。
而利用温度传感器进行温度测量则可以极大地提高测量的精度和便捷性。
学生可以通过连接温度传感器到计算机上的数据采集仪器,实时观测并记录生物实验中不同位置的温度变化。
比如在观察动植物细胞在不同温度条件下的变化时,利用温度传感器可以精确控制生物实验中的温度条件,从而更加准确地观察和分析实验结果。
二、利用PH传感器进行PH值测量PH值是生物实验中常常需要测量的一个重要参数,特别是在酸碱实验和生物培养基的调配过程中。
传统的PH值测量方法需要使用PH试纸或PH计,而利用PH传感器可以实现实时、准确的PH值测量。
通过连接PH传感器到计算机上的数据采集仪器,学生可以精确测量实验过程中的PH值变化,从而更好地理解酸碱实验的原理和生物培养基的调配过程。
三、利用光照传感器进行光照强度测量光照强度是影响生物生长和生理活动的重要因素之一。
利用光照传感器进行光照强度测量可以帮助学生更加直观地了解不同光照条件下生物的生长和变化。
比如在观察植物的光合作用过程中,可以利用光照传感器测量不同光照条件下的光照强度,从而更好地分析光合作用的规律和特点。
四、利用湿度传感器进行湿度测量湿度是影响生物生长和繁殖的重要环境因素之一,特别是在植物的生长过程中。
利用湿度传感器进行湿度测量可以帮助学生更好地理解植物生长的环境要求,并帮助他们掌握湿度调控的方法和技巧。
通过连接湿度传感器到计算机上的数据采集仪器,学生可以实时监测实验过程中的湿度变化,从而更好地分析植物在不同湿度条件下的生长和变化情况。
小学信息技术认识传感器教案
小学信息技术认识传感器教案传感器是一种能够感知并测量周围环境参数的设备,已经广泛应用于各个领域。
在小学信息技术课堂中,教师可以通过教授传感器的相关知识,让学生认识到传感器在我们日常生活中的重要性和应用价值。
本文将为您介绍一份小学信息技术认识传感器的教案,希望能够帮助教师有效地引导学生学习与探究传感器的基本概念和原理。
教案名称:认识传感器适用年级:小学三年级至小学五年级时长:2个45分钟课时一、教学目标:1. 知识目标:学生能够了解传感器的基本概念、分类和应用领域。
2. 能力目标:学生能够通过实例理解传感器的工作原理,并运用所学知识分析和解决实际问题。
3. 情感目标:培养学生对科学技术的兴趣和好奇心,认识到传感器在改善生活质量方面的重要作用。
二、教学内容和方法1. 内容:a. 传感器的定义和基本概念;b. 传感器的分类和应用领域;c. 传感器的工作原理和示例分析。
2. 方法:a. 教师讲授与引导:通过简单易懂的语言和图示,向学生介绍传感器的基本概念和工作原理;b. 组织讨论:教师提出问题,组织学生讨论传感器的分类和应用领域,并引导学生举例进行分析和讨论;c. 实验演示:教师与学生合作进行简单的实验,展示传感器工作的原理;d. 学科整合:将信息技术与传感器的应用结合,介绍一些相关技术和设备,如智能手机、智能家居等。
三、教学过程1. 导入(10分钟)a. 进行一个小游戏,让学生猜测图片上的物体是否是传感器,并请他们说出自己的理由。
b. 教师引导学生思考,为什么我们需要传感器?它在我们的生活中有什么作用?2. 知识讲授(30分钟)a. 通过图片和教师简单的讲解,介绍传感器的基本概念和定义。
b. 引导学生进行分类讨论,将传感器分为声音传感器、光线传感器、温度传感器等,并说出每种传感器的应用领域和实际意义。
c. 展示一些真实的传感器应用案例,让学生更加直观地认识传感器的重要性和应用范围。
3. 实验演示(45分钟)a. 教师带领学生进行一个简单的实验,例如使用一个光线传感器测量环境中的光照强度。
手机光线传感器在初中化学实验中的应用探究——以“探究浓度和温度对化学反应速率的影响”为例
Journal 等软 件) ꎬ 可 以 完 成 数 据 的 实 时 采 集 和 处
2.3 实验过程
为智能手机融合化学实验教学提供了新的途径和
journal( 中文版) 软件ꎬ下载并安装该应用ꎮ
感器 元 件 及 各 种 App 软 件 ( 如 phyphox、 Science
理、数码成像等ꎬ实现对光强、长度、重力等的测量ꎬ
力ꎻ改进实验方案 2 运用了简单的电子技术ꎬ拓宽
了学生的知识面ꎮ 2 种方案各有优点ꎬ教师可以根
据学生的情况选用合适的方案ꎮ
水位自动报警器的教学内容更符合真实情境ꎬ我
参考文献
[1] 方汉兵ꎬ唐桂桂.巧用电子技术助力科学实验创新[ J] .
湖南中学物理ꎬ2026(6) :56.
[2] 浙江省教育厅教研室.义务教育教材科学实验活动册
图 2 10%硫酸溶液和不同浓度的氯化钡溶液
一定偏差ꎮ 利用智能手机的光线传感器测定反应
反应的光照度变化图
中光照度随时间变化曲线ꎬ可以从曲线上精确获取
钡溶液的浓度ꎬ记录不同浓度氯化钡溶液下反应体
Байду номын сангаас
光照度随时间的变化值和反应时间ꎬ更直观地得到
系的光照度随时间的变化曲线ꎬ来探究反应物浓度
实验结论ꎬ帮助学生更好地理解有关化学概念或原
4 结语
最新颁布的« 义务教育科学课程标准(2022 年
版) » 指出ꎬ教师应根据教学需要ꎬ本着科学合理、
图 7 模拟低于警戒水位
图 8 模拟达到警戒水位时
时实验效果 实验效果
安全可靠的要求开发实验教具ꎮ 充分利用日常用
品和材料ꎬ 开 发 创 新 科 学 实 验ꎬ 让 实 验 更 贴 近 生
活ꎬ课堂更有趣ꎬ使学生有更多动手的机会ꎮ 物理
《信息时代离不开传感器》 教学设计
《信息时代离不开传感器》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标学生能够理解传感器的定义、工作原理和基本分类。
掌握常见传感器的应用实例,并能分析其工作过程。
学会根据实际需求选择合适的传感器。
2、过程与方法目标通过实验、案例分析和小组讨论,培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
提高学生的实践操作能力和创新思维能力。
3、情感态度与价值观目标激发学生对传感器技术的兴趣和探索欲望。
培养学生的科学态度和合作精神,增强学生的创新意识和实践能力。
二、教学重难点1、教学重点传感器的定义、工作原理和分类。
常见传感器的应用实例及工作过程分析。
2、教学难点传感器工作原理的理解。
根据实际需求选择合适的传感器。
三、教学方法1、讲授法讲解传感器的基本概念、工作原理和分类,使学生对传感器有初步的了解。
2、实验法通过实验操作,让学生亲身体验传感器的工作过程,加深对传感器的理解。
3、案例分析法通过实际案例分析,引导学生将传感器的知识应用到实际问题中,提高学生的分析和解决问题的能力。
4、小组讨论法组织学生进行小组讨论,培养学生的合作精神和创新思维。
四、教学过程1、课程导入(5 分钟)展示一些日常生活中常见的智能设备,如智能手机、智能手表、智能家居等,引导学生思考这些设备是如何感知和获取外界信息的。
提出问题:“这些智能设备能够实现各种功能,背后的关键技术是什么?”从而引出本节课的主题——传感器。
2、知识讲解(20 分钟)传感器的定义:传感器是一种能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
传感器的工作原理:通过敏感元件将被测量转换为电信号,然后经过转换电路进行处理和输出。
传感器的分类:按照被测量的物理量,可分为温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器等;按照工作原理,可分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器等。
3、实验探究(20 分钟)实验一:温度传感器实验准备一个数字温度计和一个模拟温度计,分别测量不同温度下的数值,观察并记录结果。
iPad_iPhone和iPodtouch的理科教育应用
78iPad、iPhone和iPod touch的理科教育应用iPad平板电脑、iPhone手机和iPod touch可携式媒体播放器(MP3)是备受青睐的高新科技电子产品,尤其在学生和青年人群中应用广泛。
这些产品便于携带,功能丰富,代表着未来科技的一种趋势,随着时间发展将越来越普及。
如何开发这些新产品的教育功能是值得探讨的问题,也体现了时代的需要。
本文介绍iPad、iPhone和iPodtouch在理科教育中的应用。
实际测量的应用1.测量加速度在iPhone和iPod touch中有内置的加速度传感器(加速计),配合相应的软件可以随时测量加速度。
以AccelGraph软件为例,它可以实时测量三个维度的加速度分量,并分别在x轴、y轴、z轴上表示出来,还可以自动存储测量结果并发送到电子邮箱里。
通过该软件还可以测量各地的重力加速度g(图1、图2、图3)。
利用iPhone和iPod touch可以随时随地测量运动的加速度和重力加速度,不论是在学校还是生活中。
例如:测量电梯在刚启动和快停止时的加速度,和超重失重联系起来;实时测量公交车的加速度等。
2.测量磁感应强度在iPad和iPhone 3GS或之后出产的iPhone中有磁场传感器,结合软件可以测量磁感应强度,例如软件MagnetMeter可以测量三维的磁感应强度(图4)。
可以使用它来测量学校或生活中的磁场强弱,或利用它的三维测量功能粗测地球磁场的磁倾角等。
3.通过网络获得他人的测量数据iPad、iPhone和iPod touch的网络功能使学生可以共享大量的测量数据,而这些产品便于携带的特点让学生更容易在学习和进行科学探究时获得并利用这些共享数据。
例如:通过iPad的NASA VisualizationExplorer软件可以共享美国国家航空航天局(NASA)关于地球科学的研究数据。
数据分析与处理的应用1.可实现图形计算器的功能目前已有多种软件可以在iPad、iPhone和iPod touch上实现图形计算器的部分功能。
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手机中的传感器在科学教学中的应用
发表时间:2018-02-26T16:13:49.067Z 来源:《中学课程辅导●教学研究》2017年10月下作者:毛学辉[导读] 本文主要介绍几种基于手机传感器设计的APP软件在科学教学中应用。
摘要:随着智能手机的不断更新换代和手机移动智能客户端的大量开发,APP软件越来越多地走进人们的生活中。
同时,随着手机硬件功能的升级换代,手机中包含了很多种传感器,利用这些传感器设计的APP软件能直观地展示手机传感器的巨大作用。
本文主要介绍几种基于手机传感器设计的APP软件在科学教学中应用。
关键词:手机; APP;科学教学
智能手机的不断更新升级和手机移动智能客户端的大量开发,生活的各个方面都有相关的APP软件为人们提供方便。
学习类的APP软件也如雨后春笋般大量地诞生,其中有很多优秀的资源可以在学科教学中起到很多积极作用。
因此,我们应该重视和挖掘这个资源宝库,为学科教学添砖加瓦。
一、常见传感器类APP以及其功能
手机中的传感器有十几种,有光线传感器、距离传感器、重力传感器、声音传感器、加速度传感器、磁场传感器、陀螺仪、GPS、指纹传感器、霍尔传感器、气压传感器、心率传感器、血氧传感器、紫外线传感器等。
一些传感器APP软件专门从这些手机传感器中读取数据,以可视化的界面给用户提供各种信息。
苹果APP STORE上可以下载的APP软件MY sensors中有加速度传感器,陀螺仪,磁力仪,气压计等,还有其他相关的APP也含有各类传感器功能。
科学教材中很多实验中都没有直接测量各种物理量,这其中与很多物理量测量所需要的仪器缺乏或者使用难度大有一定关系。
很多时候更多地是用转换法来表示一些物理量。
例如:用吸引大头针的数量来表示磁场强度的大小。
虽然用转换法能反应出物理量大致的大小或强弱,但是如果能用仪器和工具测量出具体的数值对学生理解相关的科学规律有更有益处。
手机中有磁场传感器,很多手机的指南针APP都是读取这个传感器的数据来实现指南针的功能。
APP软件My sensors磁场传感器不仅可以显示磁场方向,也能显示磁场强度。
在浙教版教材科学八年级下第一章中,个别实验中磁场强弱变化不明显,用小磁针或者回形针等来展现出来比较困难,可以利用磁场传感器来直接读取一些实验中磁场的强弱和磁场的方向。
APP软件My sensors中的气压计可以准确量大气压的读数,相对实验室的水银气压计和空盒气压计都要准确。
在不同海拔和不同天气情况下,手机内的气压计都会显示不同的大气压值。
光线传感器是手机内的测量光照强度的工具。
传感器工具箱,这个APP软件就是可以读取光照强度的软件。
在初中科学实验中,涉及到光学部分的内容,例如凹透镜和凸透镜在光的会聚和发散方面的区别就可以通过测量光照强度来实现。
声音传感器能准确测量传到手机位置的声音的响度。
在科学实验中声学实验的部分,涉及声音的响度部分往往都是靠学生自己的耳朵来感觉响度大小,很多时候往往都存在判断不准确的情况。
二、传感器类APP资源在科学教学应用的模式
1.利用APP软件在课堂上直接演示
探究声音的传播需要介质的实验装置中需要抽取玻璃罩中的空气。
在实际操作过程中,玻璃罩的气密性往往不好很好,空气抽取的实际效果往往不好。
声音最后是否变轻,在这个实验中也是需要学生去感觉的。
如果实验效果不明显,往往是听不怎么出声音的变化。
笔者利用APP软件分贝仪定量测量声音响度,微小的响度变化也能测量出来,使得实验结果更加有说服力。
同样在探究声音响度与物体振动幅度关系时,可以用敲击鼓的鼓面轻重来让鼓面的振动幅度不同。
不过,声音的响度没有使用仪器测量的话,只能用人耳朵来判断。
人耳朵在响度差别不大时,判断并不灵敏,实验结果不是靠仪器和工具而是靠人的感觉,体现不出科学严谨性。
因此,这个实验也可以引进分贝仪进行准确测量,也体现科学探究的严谨性。
很多涉及磁性强弱的实验都是用到转换法,并没有真正测量具体的磁场强度。
个别实验中磁场强弱变化不明显,用小磁针或者回形针等来展现出来比较困难。
APP软件Metal detetor读取手机中磁场传感器数据的软件,能测量磁场强度,并用单位μT表示。
在通电导体周围存在磁场这个实验中,通电导体产生的磁场强度往往比较小。
如果用手机的磁场传感器就能准确测量出未通电和通电情况下磁场强度。
在探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关问题时,也能测量不同条件下磁场强度,让学生进行直观的分析。
2.利用APP软件上截取的素材在教学内容中展示 APP软件上有很多大量有助于科学教学的资源,可有些合适直接在课堂教学中展示,有些可能需要适当处理和加工后,再在课堂教学中进行使用,也往往有事半功倍的作用。
如何从APP软件中截取有效的素材,在课堂教学合理使用,也是需要摸索的方面。
在学习天气和气压相关知识时,很多学生对雨天气压比较低,这个规律难以理解。
于是笔者让学生利用能实时测量大气压数值的APP 晴雨表,记录晴天和雨天大气压的变化情况,在课堂上展示采集的数值和图片资料,学生对大气压和天气之间的联系就有了相对深刻印象。
同样展示在学校所在山区和市区所在平原,这者不同海拔位置上所获取的大气数值。
学生能深刻体会到海拔越高,大气压越小的规律。
这些通过传感器类APP软件截取的资源让学生在学习时,不只是空洞地接受知识,而是有事实的证据去说明,同时培养了学生对科学事实敢于验证乐于的精神。
三、APP软件资源对学生学习兴趣培养和课后拓展的积极意义
手机其实在学生中已经是很普及的物品。
其实任何事物都有两面性,手机也是如此。
如何正确引导孩子使用手机和手机内的各种APP 应该是教师和家长要思考的问题。
手机内与科学相关的APP软件不仅在科学教学中有一些应用,更多地可以让学生在课后使用。
学生在这些APP中可以找到很多学习科学的乐趣,这也是现在教育最缺乏的。
学生更乐意在玩中学,学中玩。
同样地,传感器类的APP在课后拓展中有很多其他的用途,让学生感受到科学不仅仅在课本里,而是无处不在的。
参考文献:
[1]冯超.物理老师如何借助教育APP提升教育效率[J].数理化学习,2016(3). (作者单位:浙江省瑞安市高楼镇中学 325211)。