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传感技术实验设计论文

基于传感技术的探究实验仪器包括数据采集器、各种传感器和计算机等。学生借助数字化传感器对周围的事物进行探究,能获得丰富的信息,更准确地感知科学世界。针对前面的实验,用光学传感器可以降低实验的操作难度,并得到准确的数据,从而减少了不必要的操作时间,让孩子有充分交流与分析论证机会。利用声音传感器采集不同声音,借助数字化探究系统即可得到对应的声音波形图像。孩子们能清楚地“看见”每个声音,帮助孩子对声音的认识从感性层面上升到理性层面。

一、基于传感技术探究实验设计

在教学实践中我利用传感技术仪器进行实验能够得到很好的实验效果。分析教材、根据教学目标及学生的年龄特点合理选择利用数字化传感器材能够有效提高课堂实验效果。课堂实验探究的高效,传感技术仪器的有效使用,不仅需要分析教材,合理选材,还需要精心设计实验方案。只有通过有效的实验设计和规范的实验操作,以学生为主体性,让学生配合教师来完成实验,学生便于理解,又可增加学习兴趣,才能使实验变得简单易行,达到教学目标。以下是四上年级《运动起来会怎样》一个有关于心率传感器的实验。首先,连接手握心率传感器、界面和计算机。其次,启动LoggerPro或LoggerLite软件,最后,程序将自动识别手握心率传感器,这样就可以准备采集数据了。测量一个人在激烈活动,例如做跳跃运动前、之间和之后的心率;测量一个人在运动后的心率返回平常心率要多久。让学生在探究实践的过程中,注重体验和感悟,又便于学生对知识的接受和理解,从而也激发学生的兴趣。

二、传感技术探究实验室的组建

为了提高实验探究效率,保证实验教学的有效开展,创建探究实验室,合理利用“数字化”仪器设备是非常重要的。数据采集器和传感器的配备,主要用于采集并储存实验数据并根据探究需测定的参数。通过政府采购,我们采购到探究实验室套材,主要有湿度、音高、音量、光强、pH值、溶解氧浓度、电流、电压、氧气含量、二氧化碳含量等传感器,还可以根据需求来自行选择;同时,这些仪器的轻巧与便携还为学生进行户外探究提供了可能。计算机软件的安装将传感器插入计算机时,传感器可以精确地测量实验中获取的各种数据,并通过数据采集器传到计算机中,计算机经由配套软件将数据以表格和图像的形式呈现,并进行分析处理。

三、传感技术实验器材在拓展课程中的应用

科学课堂实验的时间和空间是有限的,而学生对科学世界的探索是无止境的。因为孩子对科学实验的喜欢,我们将开放实验室,让学生快速了解掌握新器材的特点:以其丰富的传感器,准确、快速的测量,以及多功能的软件支持,为孩子们提供了一个科学探索的技术平台,丰富了创新实验的内容。如水果电池、蜡烛的燃烧、金鱼存活的秘密、探究植物的光合作用等。孩子们充分利用这些器材,想办法解决难题的过程中,自主建立起正确的科学精神和态度,逐步理解科学探究的本质。通过由扶到放,通过学生的亲身参与,基于传感技术的实验仪器才能真正成为学生科学探究的乐园。

作者:许晓敏 单位:杭州市转塘小学

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