在傳統(tǒng)的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中,定性實(shí)驗(yàn)多,定量實(shí)驗(yàn)少;驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)多,探究實(shí)驗(yàn)少?;趥鞲衅骷夹g(shù)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)有助于將中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)定量化和探究化。如何應(yīng)用傳感器技術(shù)讓學(xué)生進(jìn)行物理探究學(xué)習(xí)?學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)又有什么認(rèn)知困難?本文利用傳感器技術(shù)對(duì)絕緣體變導(dǎo)體進(jìn)行了探究,希望能夠?qū)χ袑W(xué)一線教師有所幫助。
一、激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)
課開(kāi)始后,教師先提出一些問(wèn)題激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如教師問(wèn)“在我們的周圍,有些是導(dǎo)體,有些是絕緣體,根據(jù)你們已有的知識(shí),你們認(rèn)為哪些物體是導(dǎo)體,哪些物體是絕緣體?干燥的木頭是絕緣體,是不導(dǎo)電的,而潮濕的木頭是導(dǎo)體,是導(dǎo)電的,為什么?玻璃也是絕緣體,它能變?yōu)閷?dǎo)體嗎?怎樣使玻璃由絕緣體變?yōu)閷?dǎo)體?”
有了這些問(wèn)題,學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)就被激發(fā)出來(lái)。提出問(wèn)題也是探究學(xué)習(xí)的開(kāi)始。
二、例舉實(shí)驗(yàn)過(guò)程
1.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器
實(shí)驗(yàn)前要準(zhǔn)備好以下實(shí)驗(yàn)器材,包括裝有Windows2000以上操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)線、微電流傳感器(-1~+1)、干電池(兩節(jié))、電鍵、酒精燈、滑動(dòng)變阻器(0~10)、導(dǎo)線若干、玻璃棒、鐵架臺(tái)(兩個(gè))、試管夾(兩個(gè))。
2.開(kāi)始實(shí)驗(yàn)過(guò)程
第一,用數(shù)據(jù)線把數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)連接起來(lái),然后將微電流傳感器(-1~+1)與對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)采集通道相連接,并啟動(dòng)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)軟件。
第二,將玻璃棒用試管夾固定在鐵架臺(tái)上,把銅絲線圈分別纏繞在玻璃棒兩端,然后和微電流傳感器(-1~+1)、滑動(dòng)變阻器(0~10)、電鍵、電源組成串聯(lián)電路。如圖1所示。
第三,打開(kāi)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)軟件菜單,設(shè)置數(shù)據(jù)采集樣點(diǎn)時(shí)間間隔為0.2秒。為了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)記錄和觀察玻璃隨溫度變化而導(dǎo)電