趙曉玲

【摘 要】人教版高中物理選修3—2中《傳感器》一章的教學(xué)具有內(nèi)容新、應(yīng)用性強(qiáng)、與科技聯(lián)系密切等特點(diǎn)。為達(dá)到讓學(xué)生初步形成傳感器的概念、認(rèn)識(shí)其工作原理的教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)應(yīng)突出理論聯(lián)系實(shí)際，采用演示、討論、觀察、動(dòng)手等多種方法開(kāi)展課堂。以幾個(gè)具體的事例作為突破口，自制“感應(yīng)路燈”和“磁力魔盒”兩種教具，創(chuàng)新性地解決了學(xué)生“上手難”的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)具體實(shí)例與抽象的物理原理的融合，讓學(xué)生深刻直觀地理解傳感器的原理和作用。

【關(guān)鍵詞】傳感器；自制教具；創(chuàng)新

《課程標(biāo)準(zhǔn)》將“傳感器”列為選修3—2模塊的二級(jí)主題，集中體現(xiàn)了對(duì)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)相互關(guān)系的關(guān)注。一方面因其內(nèi)容具有時(shí)代氣息，生活中手機(jī)、家用電器等科技中處處都有“傳感器”的身影，我們有必要讓學(xué)生了解和認(rèn)識(shí)它。另一方面：這種技術(shù)產(chǎn)品是基于許多的物理原理而設(shè)計(jì)的，所以以物理教材作為窗口，深入體會(huì)物理與生活的緊密聯(lián)系。高中學(xué)生雖然具有很強(qiáng)的解題能力和對(duì)一般物理實(shí)驗(yàn)的調(diào)試能力，但對(duì)于首次接觸的電子電路，學(xué)生往往會(huì)感覺(jué)晦澀難懂、望而卻步。應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，教師應(yīng)不提高自己的教具制作水平，找到一兩個(gè)具體的例子為突破口，來(lái)成功地?fù)?dān)起這章的教學(xué)任務(wù)。

一、教學(xué)特點(diǎn)與方法

這章的教學(xué)目標(biāo)是：初步形成傳感器的概念、了解其工作原理和應(yīng)用、感受在信息科技中的作用和意義。初次接觸電子電路知識(shí)，教學(xué)中先要解決一個(gè)“怕”字，教師自己要學(xué)習(xí)制作電子電路的技能，認(rèn)識(shí)最基本的電子電路圖和實(shí)物器件，動(dòng)手組裝和調(diào)試。另外要引導(dǎo)學(xué)生多觀察、多思考、多動(dòng)手，達(dá)到走進(jìn)傳感器世界的目的。

教學(xué)中要突出理論聯(lián)系實(shí)際的思想。如何把實(shí)際問(wèn)題抽象為物理問(wèn)題是學(xué)生所缺乏的能力，教師可以通多多媒體、實(shí)驗(yàn)演示、講解、學(xué)生討論、閱讀、動(dòng)手能多方面來(lái)解決。尤其是創(chuàng)新的自制教具會(huì)起到出奇制勝的效果。

二、教具制作

以兩種傳感器光敏電阻、干簧管為核心分別搭建了兩個(gè)電路：“感應(yīng)路燈”和“磁力魔盒”，用以作為形象直觀的課堂導(dǎo)入而用，激發(fā)學(xué)生的興趣，使之深刻感受傳感器的作用和意義。

1.感應(yīng)路燈制作

取一塊實(shí)驗(yàn)板，將電池盒用膠粘在其一側(cè)固定，按圖2原理所示依次把光敏電阻模塊、限流電阻、發(fā)光二極管用導(dǎo)線連接起來(lái)，裝入3節(jié)干電池。實(shí)物圖如圖1，該裝置可以模擬馬路上的路燈，當(dāng)外界有光照時(shí)，LED燈是熄滅的；當(dāng)外界變暗時(shí)，LED就會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮。

光電模塊有三個(gè)管腳、給Vcc管腳4-6V直流供電、該模塊上搭載集成斯密特觸發(fā)器，使Do管腳輸出數(shù)字信號(hào)，當(dāng)光敏電阻接受到一定的光照強(qiáng)度時(shí)，觸發(fā)Do輸出高電平，LED燈兩端無(wú)電壓降，表現(xiàn)為熄滅；當(dāng)光敏電阻接受到的光照強(qiáng)度小于某一閾值時(shí)，觸發(fā)Do管腳輸出低電平，LED兩端形成電壓降而點(diǎn)亮。

2.磁力魔盒制作

按圖4把電源、干簧管模塊的對(duì)應(yīng)管腳、匹配電阻、LED燈連接來(lái)，接頭處焊接好，將回路安裝在封閉的盒子內(nèi)，在盒子的一邊開(kāi)兩個(gè)小口，用兩個(gè)LED從小孔伸出當(dāng)成小丑的兩個(gè)眼睛。實(shí)物圖如圖3所示，在自制的尖帽下面隱藏著一塊磁鐵，當(dāng)小丑戴上帽子時(shí)，干簧管被磁化而導(dǎo)通，眼睛就變亮了。裝置集趣味性、創(chuàng)新性、科學(xué)性為一體，取材簡(jiǎn)單。

通過(guò)以上兩種傳感器的制作和與學(xué)生的互動(dòng)，可以讓學(xué)生生動(dòng)地體會(huì)什么是傳感器、傳感器有何應(yīng)用，并在互動(dòng)、觀察、討論、動(dòng)手中走進(jìn)傳感器的世界，感受其在信息社會(huì)的作用和意義。