劉茂軍 張 勇

（吉林師范大學(xué)物理學(xué)院，吉林 四平 136000）

1 引言：傳感器與物理實(shí)驗(yàn)的整合研究受到重視

隨著科技的不斷發(fā)展與傳感器技術(shù)的廣泛應(yīng)用，國內(nèi)外物理教育領(lǐng)域都開始重視傳感器在物理實(shí)驗(yàn)（教學(xué)）中的應(yīng)用，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科技意識、動手能力和創(chuàng)新能力.美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中強(qiáng)調(diào)要通過在科學(xué)課堂中充分利用計(jì)算機(jī)等技術(shù)和工具，為教師和學(xué)生開展科學(xué)探究、更好地理解科學(xué)本質(zhì)提供機(jī)會.我國在新課程改革中也非常強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)（主要指傳感器、計(jì)算機(jī)等）與物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，強(qiáng)調(diào)物理學(xué)科與科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，并使用了諸如“了解”、“知道”、“體會”、“制作”等動詞來描述對傳感器及其教學(xué)的要求.在《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》選修模塊1-1、2-1和3-2中都有關(guān)于傳感器的描述.例如在1-1中提到：“了解常見傳感器及其應(yīng)用，體會傳感器的應(yīng)用給人們帶來的方便”.在附錄的第一部分“物理實(shí)驗(yàn)專題”供選擇的實(shí)驗(yàn)示例中也提到：“選用傳感器制作控制電路”，而且選修3-2模塊中的3個(gè)二級主題中有一個(gè)是“傳感器”.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中要求學(xué)生“知道非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的技術(shù)意義；通過實(shí)驗(yàn)知道傳感器的工作原理；列舉傳感器在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用”，活動建議也提出“利用傳感器制作簡單的自控裝置”等建議.［1］可見，我國的物理新課程改革十分重視傳感器及其應(yīng)用的教學(xué)，在中學(xué)物理教材中也提倡運(yùn)用傳感器來開展中學(xué)物理實(shí)驗(yàn).

由此可見，將傳感器融入到中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、物理教學(xué)的做法已經(jīng)成為一種官方意識與行為，已經(jīng)成為引領(lǐng)物理教育發(fā)展的新趨勢.尤其利用傳感器來完成中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為物理教師改進(jìn)實(shí)驗(yàn)手段、提高實(shí)驗(yàn)效率、體會科技發(fā)展、開展實(shí)驗(yàn)探究、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要手段和方式.國內(nèi)外的很多研究人員已經(jīng)就此開展了一定的研究工作，筆者結(jié)合自己的研究，對近年來傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合研究的情況進(jìn)行了系統(tǒng)整理和歸納，以期對中學(xué)物理教師、物理教育研究人員有所啟示.

2 國外（境外）傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合研究的基本情況

隨著科技的不斷發(fā)展與傳感器技術(shù)的廣泛應(yīng)用，國外很多國家都非常重視傳感器在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科技意識、動手能力和創(chuàng)新能力.尤其自1980年代之后，傳感器技術(shù)已被許多國家運(yùn)用到物理教學(xué)中，基于傳感器的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在美國、英國、日本、韓國等國家和地區(qū)已經(jīng)實(shí)踐多年.國外教育領(lǐng)域?qū)＜乙恢痹谘芯炕趥鞲屑夹g(shù)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題，美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中強(qiáng)調(diào)：“可通過在科學(xué)課堂中充分利用計(jì)算機(jī)等技術(shù)為工具，為教師與學(xué)生開展科學(xué)探究與更好地理解科學(xué)的本質(zhì)提供給機(jī)會”.美國的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，數(shù)據(jù)信息采集工具（主要是傳感器）的應(yīng)用非常廣泛，主要用以測量一些過程短暫難以觀察又十分重要的物理實(shí)驗(yàn)，如對于機(jī)械波、光的干涉和衍射、電磁感應(yīng)等的研究等.新加坡教育司于2003年起陸續(xù)撥出上百萬美金專門用于數(shù)據(jù)信息采集器材的購置和技術(shù)培訓(xùn).此外，文萊、馬來西亞和我國臺灣地區(qū)也先后投入了大量的資金，進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和基于傳感器的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究.國外應(yīng)用比較廣泛的傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括：美國PASCO公司生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，英國Pico Technology公司生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，澳大利亞Dava Harverst公司生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，美國Fourier System公司生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等.

國外（境外）尤其是發(fā)達(dá)國家（或地區(qū)）將信息技術(shù)以及相關(guān)的傳感器整合到中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的做法較早，傳感器技術(shù)較為成熟，教學(xué)條件也比較優(yōu)越，也有很多較為成功和著名的開發(fā)企業(yè)，而且其開發(fā)的傳感器被很多國家購買和使用；亞洲等不發(fā)達(dá)地區(qū)和國家則是以購買國外技術(shù)相對成熟的傳感器系統(tǒng)來進(jìn)行中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，旨在促進(jìn)傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合.

3 我國傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合研究的基本情況

國內(nèi)將傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合研究主要包括3個(gè)方面內(nèi)容：PASCO傳感器實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)、DISLab傳感器實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)、傳統(tǒng)傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的整合.

3.1 運(yùn)用PASCO實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)開展的有關(guān)研究

一些研究人員開展了物理“實(shí)驗(yàn)探究”的教學(xué)研究，［2－4］探討了利用PASCO傳感器開展中學(xué)物理“實(shí)驗(yàn)探究”教學(xué)的理論意義與價(jià)值：開展“實(shí)驗(yàn)探究”教學(xué)有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新等能力的提高，并論述了“實(shí)驗(yàn)探究”教學(xué)的基本程序和實(shí)際做法.認(rèn)為利用數(shù)據(jù)采集器（即傳感器）具有培養(yǎng)學(xué)生精細(xì)敏銳的感知和觀察能力、拓寬學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的空間等優(yōu)勢，并且提出了數(shù)據(jù)采集器與信息技術(shù)整合的教學(xué)思路.還有研究者研究了利用PASCO實(shí)驗(yàn)平臺對中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行開發(fā)與拓展，對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字傳感器進(jìn)行了優(yōu)化整合，提出了PASCO實(shí)驗(yàn)平臺的拓展訓(xùn)練模式、主要任務(wù)及意義特征，認(rèn)為PASCO實(shí)驗(yàn)平臺與計(jì)算機(jī)、電控等技術(shù)有著很高程度的交叉，對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、拓寬知識和學(xué)生視野、提高學(xué)生動手能力和創(chuàng)造能力等具有特殊的優(yōu)勢，也可以為教師開展物理新課程提供有力支持.［5－6］還有的研究人員從具體的案例出發(fā)將中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與PASCO結(jié)合起來，如動量定理、牛頓第二定律、重力加速度、單擺、功能原理、加速度、光的干涉和衍射、電容器等實(shí)驗(yàn)研究，［7－13］取得的實(shí)驗(yàn)效果較傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)更為精確，而且操作簡便，數(shù)據(jù)處理方便.也有的研究人員研究了傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合的策略，提出了開展探究教學(xué)、開展系統(tǒng)研究、開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、開展教研活動等策略，認(rèn)為采取以上策略會有效地促進(jìn)傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的整合.［14］

3.2 運(yùn)用DISLab實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)開展的有關(guān)研究

部分研究人員等探討了DISLab實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合的價(jià)值，提出了基于DISLab的物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)方法和基本程序，認(rèn)為利用傳感器開展實(shí)驗(yàn)探究有利于學(xué)生理解知識的獲取過程，突出學(xué)生的主體地位.研究者結(jié)合案例研究認(rèn)為DISLab實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)與物理實(shí)驗(yàn)的整合有利于提高學(xué)生的創(chuàng)造能力，有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與拓展提供多角度探究平臺.同時(shí)，研究者還認(rèn)為DISLab系統(tǒng)必須與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ角‘?dāng)整合，才能最大限度地發(fā)揮培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維能力的作用.［15－18］潘洪濤等提出了3個(gè)基于DISLab實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式：促進(jìn)認(rèn)知模式、促進(jìn)學(xué)習(xí)模式、基于DISLab的探究教學(xué)模式，并提出了基于DISLab的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)模型，開發(fā)了一套web評價(jià)軟件系統(tǒng).［19］陳奮策等探討了利用DISLab開展中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的利弊，并用實(shí)例說明基于DISLab的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和STS教育理念，以及提高物理實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與拓展提供多角度探究平臺.［20］

丁玲則同時(shí)探討了PASCO數(shù)字化傳感器和朗威的DISLab數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了比較，在調(diào)查問卷的基礎(chǔ)上，對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)整合進(jìn)行了研究，例舉了力學(xué)、電學(xué)中的實(shí)例，認(rèn)為將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合起來可以提高學(xué)生動手能力和創(chuàng)造能力，也可以為教師實(shí)施新課程提供有力的參考和指導(dǎo).［6］

3.3 運(yùn)用傳統(tǒng)傳感器開展物理實(shí)驗(yàn)的有關(guān)研究

一些研究者圍繞傳感器在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的價(jià)值與應(yīng)用進(jìn)行了探討.部分研究人員探討了傳感器技術(shù)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，介紹了傳感器的基本作用，以及在實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象演示、實(shí)驗(yàn)規(guī)律的說明等方面所具有的優(yōu)勢，使個(gè)別化學(xué)習(xí)和交互式教學(xué)成為可能，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)方法上的多樣化、信息技術(shù)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)整合的深層化；以傳感器和計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)教育與傳統(tǒng)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的整合，符合科技發(fā)展和國家新課程改革的要求；認(rèn)為傳感器技術(shù)使物理過程和概念具體化、使物理現(xiàn)象直觀化，可以有效地促進(jìn)學(xué)生深入地理解物理現(xiàn)象，養(yǎng)成獨(dú)立思考、大膽假設(shè)、嚴(yán)謹(jǐn)探索的科學(xué)精神，還有利于物理教師開展探究式教學(xué)等.［21－23］

余雪妹從新課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理念和內(nèi)容出發(fā)，研究了傳感器在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，認(rèn)為傳感器不僅是信息技術(shù)與物理課程整合、教育手段現(xiàn)代化的一個(gè)新的模式，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，并結(jié)合案例對傳感器在高中物理新課程實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用程序與合理應(yīng)用等方面進(jìn)行了論述.［24］

也有研究者從案例出發(fā)來研究兩者的整合，于斌結(jié)合案例研究了力傳感器在初中物理（力學(xué)）中的應(yīng)用，認(rèn)為傳感器的應(yīng)用可以使學(xué)生體會到現(xiàn)代科技與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的重要性，提高了學(xué)生能力.［25］周勇利用力傳感器從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)對單擺實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研究，測量的周期結(jié)果非常精確.［26］

4 傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合研究評介

4.1 傳感器系統(tǒng)種類偏少，主要集中在PASCO和DISLab兩種實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)

我國的傳感器應(yīng)用起步較晚、種類偏少，通過自行開發(fā)和購置國外傳感器技術(shù)的做法也相對落后于發(fā)達(dá)國家.我國近年來引進(jìn)的PASCO實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)是美國PASCO公司生產(chǎn)的，技術(shù)比較成熟，種類也比較多樣，有著較好的國際市場.但由于價(jià)位較高，我國購買的很大部分都是為高校配置的，普通中學(xué)則相對較少，在一定程度上影響了中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與傳感器整合的研究.DISLab實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)是由上海市中小學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研發(fā)中心和山東省遠(yuǎn)大網(wǎng)絡(luò)多媒體股份有限公司合作開發(fā)的產(chǎn)品，有著較好的國內(nèi)市場，在國內(nèi)中學(xué)占有較大的份額，價(jià)格也較為適宜，但由于其開發(fā)時(shí)間較短，技術(shù)不夠完善和成熟，開發(fā)的實(shí)驗(yàn)種類和數(shù)量相對較少，沒能完全覆蓋中學(xué)物理現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn).

比較而言，國外在相關(guān)領(lǐng)域的做法則起步較早，而且技術(shù)較為成熟.國外教育領(lǐng)域?qū)＜乙恢痹谘芯坑嘘P(guān)信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的問題，主要集中對于“基于微機(jī)的實(shí)驗(yàn)室”（Microcomputer-Based Laboratories）、“數(shù) 據(jù) 采 集 系 統(tǒng) ”（Datalogging）以及“手持”（Handheld System）實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng).［19］我國將傳感器應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)的做法相對較晚，加之資金以及培訓(xùn)等條件的限制，國內(nèi)將傳感器配備于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的做法并不普遍，中學(xué)物理教師的相關(guān)研究較少；缺乏手持的較為輕小、便捷的傳感器設(shè)備，也沒有足夠的技術(shù)廠家對之進(jìn)行開發(fā).

4.2 傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合程度不高，缺乏全面系統(tǒng)的研究

整體而言，我國將傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的整合以案例研究的方式較多，而且多以驗(yàn)證性或測量性為主，缺乏系統(tǒng)地將傳感器應(yīng)用于初中或高中物理實(shí)驗(yàn)整體的研究，大多數(shù)研究者是基于實(shí)例或單獨(dú)的個(gè)案開展了研究.雖然有部分研究者也開展了較為系統(tǒng)的研究，但一般僅側(cè)重一部分，例如“基于PASCO平臺的高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)”是基于力學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究，“基于PASCO實(shí)驗(yàn)的中學(xué)物理雙語教學(xué)”則側(cè)重于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的雙語教學(xué)問題等，“基于數(shù)字化傳感器開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問題、方法與策略”相對比較完整地分析了數(shù)字化傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合的問題、方法與策略問題.［27］有的則利用數(shù)據(jù)采集器開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，列舉了一些實(shí)例，例如“數(shù)據(jù)采集器運(yùn)用于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的研究”是結(jié)合具體案例從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)3個(gè)方面進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究，但沒有系統(tǒng)地對中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開展全面的研究.這些相對較為系統(tǒng)的研究人員主要集中在高校，主要以畢業(yè)論文的形式呈現(xiàn)，中學(xué)物理教師的系統(tǒng)研究相對較少.

傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)合是新課程提倡的重要內(nèi)容和理念，體現(xiàn)了物理教學(xué)與科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，也體現(xiàn)了物理課程內(nèi)容的選擇性和前沿性.然而，僅僅局限于幾個(gè)典型案例與部分碩士論文的分析與研究顯然是不夠的，也無法為廣大中學(xué)物理教師提供足夠的示范和指導(dǎo)，也就無法達(dá)到傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合的理想價(jià)值.

4.3 趨勢分析與展望

（1）利用傳感器開展實(shí)驗(yàn)探究教學(xué).

物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是指在教師引導(dǎo)下，學(xué)生運(yùn)用已有的物理知識和技能，通過自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、解決物理問題和探索結(jié)論的一種教學(xué)模式.［23］物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)可以改變傳統(tǒng)教學(xué)過于側(cè)重知識和技能傳授的做法，讓學(xué)生在經(jīng)歷科學(xué)探究的過程中學(xué)習(xí)科學(xué)知識和科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)科學(xué)探究的精神和實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等.新課程改革之后，實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)新課程目標(biāo)的重要手段和內(nèi)容.然而，由于我國缺乏實(shí)驗(yàn)探究的傳統(tǒng)，很多教師在開展實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)時(shí)往往會遇到理論上、技術(shù)上、儀器上的困難.筆者認(rèn)為，將傳感器應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是一個(gè)很好的辦法和出路，將傳感器技術(shù)應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中，可以取得傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無法達(dá)到的良好效果.傳感器具有操作簡便、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、品種齊全的特點(diǎn)，學(xué)生運(yùn)用傳感器進(jìn)行探究教學(xué)，可以不從實(shí)驗(yàn)器材上考慮實(shí)驗(yàn)的可行性與可操作性，以集中精力思考探究的思路、方法與策略，為實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)方案、采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，為探究提供更多的思維空間.傳感器技術(shù)不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工具的缺陷，而且革新了物理實(shí)驗(yàn)儀器與方法，拓展了物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容.這也符合了實(shí)驗(yàn)探究的真正目的，可以更加有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力.

可喜的是，我國部分研究者已經(jīng)開展了利用傳感器開展物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的相關(guān)研究，例如劉茂軍，余劍敏，賴?yán)蝻w，白明俠等.可以預(yù)見，將傳感器運(yùn)用于物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的做法必將為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及物理新課程改革的深入發(fā)展提供重要的借鑒.

（2）傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合的系統(tǒng)研究.

傳感器進(jìn)入中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室，已經(jīng)成為信息技術(shù)與物理課程整合、實(shí)現(xiàn)教育手段現(xiàn)代化的一個(gè)新的突破口，而且利用傳感器還能突出物理學(xué)科重實(shí)際、重應(yīng)用的特點(diǎn)，對培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)踐能力、學(xué)習(xí)科技的興趣、提高綜合素質(zhì)以及發(fā)展創(chuàng)新思維有著重要的作用.國外的經(jīng)驗(yàn)和我國的實(shí)際情況表明，我國將傳感器運(yùn)用于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的做法缺乏系統(tǒng)性和全面性，沒能從整體的視角加以研究和運(yùn)用.我們應(yīng)該系統(tǒng)地運(yùn)用傳感器于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，讓傳感器的研究不再局限于案例研究，而是具有更為廣闊的研究范圍，從理論研究、策略、模式、實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、教學(xué)研究、實(shí)驗(yàn)資源開發(fā)等方面以及對初中、高中兩個(gè)階段的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行全面的系統(tǒng)研究.只有這樣才能實(shí)現(xiàn)傳感技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)整合的系統(tǒng)化和全面化，才能為中學(xué)物理教師提供更直接、全面的指導(dǎo).

在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入傳感器技術(shù)，不僅使某些傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)器材無法完成的實(shí)驗(yàn)成為可能，極大地提高了中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)績效，還能促使學(xué)生了解先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，感悟科學(xué)的魅力，獲得科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，形成正確的思維方式.通過系統(tǒng)研究，可以促進(jìn)傳感器技術(shù)在中學(xué)物理教學(xué)中有效應(yīng)用，使傳感器成為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要而常見的操作平臺.

5 結(jié)語

傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的整合研究已經(jīng)成為我國中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革和研究的重要內(nèi)容與課題.然而由于我國傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合研究起步較晚，以及經(jīng)費(fèi)等限制，很多中學(xué)沒有條件購置相關(guān)的傳感器，無法開展有效的實(shí)驗(yàn)研究，這在一定程度上影響了我國此項(xiàng)研究的進(jìn)展.實(shí)踐證明，傳感器具有很多傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)無法替代的優(yōu)點(diǎn)，對學(xué)生接觸科技新成就與發(fā)展，提升實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力具有重要的研究價(jià)值.傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的整合研究必將成為我國中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)研究的重頭戲，成為提升學(xué)生創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)的突破口.

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