徐丽海
浙江省宁波市第三中学 浙江宁波 315000
摘要：新课标下高中物理实验教学的推进，需要重视学生学科综合能力以及物理素养的培养，积极改进物理实验教学方式，以促进高中物理实验教学目标的顺利实现。从端正物理态度、加强资源配置、改进教学方式以及加大教师培训力度这四个方面入手，对高中物理实验教学的改进策略与方向开展探究，旨在提升学生物理实验水平，促进高中学生物理学习能力的不断增强。
关键词：高中物理；传感器；优化思路
引言
伴随着科技迅猛发展，传感器技术已经具备了微型化、集成化、网络系统化和智能化等特点，尤其在新兴交叉学科中具有举足轻重的地位。传感器为流程工业的自动化、信息化、智能化提供重要的数据基础，也为大数据、深度学习等新型技术提供了数据支撑。同时，传感器具备交叉学科的特性。因此，传感器一直都是信息类专业课程体系中重点课程。由于传感器涉及的种类繁多，为此，传感器教学内容融合了不同学科的知识以及最新的生物科技、AI、仿生科技等技术。如何使传感器的知识结构符合时代发展需求，成为目前高校传感器课程改革的关键所在。伴随着科教兴国战略和人才强国战略等国家发展战略的相继实施，产教融合成为目前创新型人才培养的重要途径和发展方向。在调整教学内容过程中，如何提升学生对传感器的应用能力，使之具备创新意识和企业技能的社会需求人才，是传感器实践教学改革亟待解决的问题。
1传感器概念分析
传感器是一种测量装置，具备测量作用，并能够输出可用信号，满足信息系统的相关控制要求。在数据输入与输出之间，传感器具有明确的对应关系。在高中物理知识学习中，传感器的组成元件主要有敏感元件、转换元件、测量电路以及辅助电源等。在高中传感器知识的学习中必然会将其与其他知识结合起来，比如碰撞问题。众所周知，碰撞问题是一个基本物理现象，在日常生活中也比较常见，比如物理学中的各种碰撞试验。在物理知识学习过程中，碰撞是高中物理教材中的选修课中，主要是用来研究物体的弹性的，并且在能量守恒定律中也会涉及到碰撞问题。但在当前的学习中，与碰撞问题和动量守恒定律相关的实验装置还存在一定缺陷，其结果存在较大误差。因此，需要从新的领域来探索碰撞问题，比如，利用传感器来探寻碰撞问题。
2高中物理教学存在的问题
2.1部分教师对教材不够重视
某些教师自持有多年的教学经验而忽略教材的作用，备课时并没有认真的对物理教材及配套的物理参考书进行深入挖掘。讲授新知识时不带教材书，有时带了也不怎么使用，只是偶尔的向学生们强调一下教材中的重要部分。长期下来，潜移默化的影响学生对教材也不重视，也让学生产生一种错误的观点：教材上只有黑体字的重要部分才有用。从而导致许多学生到毕业时教材上都是一片空白，就像新书一样。
2.2缺乏自主学习能力
高中阶段的学生思维不能高度集中，很容易受到外界因素的影响。在物理的学习过程中没有一个明确的学习目标，只是在被动呆板的接受老师知识的灌输，紧紧是围绕着物理教师进行学习，并没有明确的意识到自己学习的目的是什么，这样就导致学生从根本上对物理学习产生不了兴趣。物理具有科学性和严谨性，它作为一门以实验为基础的研究物质结构和相互作用及其运动基本规律的学科，大部分的概念和公式都是需要学生通过理解或者做题来提高记忆的，如果学生自学能力不强，课下没有及时的进行回顾总结，会导致学生做题过程中对概念、公式运用不起来，学生可能知道该运用那方面的知识，但却忘记了具体内容或者知道内容却不会用，进一步影响学生们的学习效果。
3基于传感器的高中物理教学优化思路
3.1丰富教学手段、精心教学设计
引入先进的教学理念与多方位的教学方式，对各种类型传感器，以案例引导法教学为主，对于抽象、深奥的知识，采用启发式教学，根据内容的不同，加以提问激励PBL（Problem-BasedLearning，PBL）等教学手段。例如在介绍电阻式传感器时，用视频引入智能交通的测超是如何检测车辆的重量？首先激起学生的兴趣，然后再结合电阻式压力传感器，引出应变效应和压阻效应，及相应传感器的工作原理、结构和测量电路，并进一步启发学生拓展思维，开展讨论电阻式传感器如何应用于智能安防、液位监控、速度监测等领域。又例如在介绍中压电传感器时，用视频引入最新国内外研究进展，提出换能器、自驱动、纳米发电机等概念，并精心设计教学内容激发学生的好奇，助推学生对课程和专业的兴趣，以及对学习的主动性。
3.2设计情景化训练任务
优化设计后的任务型专业课程体系，也为编制情景化训练任务提供了依据，按照学校人才培养方案与企业岗位需求，以典型传感器认知、信号检测、常用电路安装与调试、故障分析与排除为主线，紧贴岗位实际，精选课程内容，重新构建情景化训练任务。设计情景化训练任务时，要把握好五个环节:导入工作场景、呈现训练任务、探究训练任务、完成训练任务、拓展训练任务，围绕传感元件的工作原理、使用条件、维护维修等生产过程，优化设计出各类传感器训练任务，形成情景化“任务链”。设计中，以各类传感器为引领，使训练内容情景化，把工作情境作为训练内容的重要组成环节，突破了传统课堂的缺点，通过情境调动学生训练兴趣，情境越贴近训练任务，就越容易让学生参与到训练任务活动中，设计情境化的“训练场”，就是让学生更加主动地投入到训练环节中。
3.3培养和发展学生的物理学科核心素养
知识是升华观念的基础,方法是形成思维的前提。学生应用所学物理和系统科学知识在Arduino开发平台上搭建实验的过程就是其深化物理观念、锻炼科学思维的过程;借助Arduino开发平台,学生在具备设计实验、制订方案、获取和处理数据以及修改、论证等步骤的科学探究活动中,逐渐形成探索自然的内生力,坚定求实严谨的科学态度和保护环境、推动可持续发展的社会责任感。综上,学生的物理学科核心素养得到全面培养和发展。
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3.4搭建合作探究学习小组
信息化时代呼唤合作精神，应将合作探究意识渗透在教学过程中，搭建合作探究学习平台，按照学生的学习基础合理分组，学生在小组里互相探究、交流，改变学生的学习方式，增强学生的交流与合作能力。对学生进行分组时，根据学生的学习能力不同，分别将学习能力好、一般、稍差的学生安排在不同小组中，并引导学生结合自己的喜好组建4—6人学习小组，每个小组认定一名组长，负责训练任务的分工安排、进度控制、交流和反馈等。让学生能够在合作探究中展示自己，都有表达自己看法的机会，同时还要考虑传感器技术训练的难易程度、训练任务多少等因素，针对性组织小组合作探究活动，注重选取学生熟悉的传感器训练项目，充分激发学生的合作探究积极性。例如，在学习温度传感器时，可以选取家用空调中的温度传感器，指导学生分析温度传感器是如何控制空调的起动与停止，熟悉温度传感器的控制原理。
结语
新时期下高中物理实验教学的改革，需要重视教师思想观念的转变，提高教师对于物理实验重要性的认识，在物理实验教学实践中积极学习，勇于创新，不断探索，以打造生动的物理实验课堂，全面提升物理实验教学质量与效率，为学生物理学科素养的强化以及物理实验能力的发展创造条件。
参考文献
[1]常伟伟,徐衡.高中物理实验教学存在的问题与解决方案的研究[J].课程教育研究，2019(48).
[2]赵华堂.高中物理实验教学创新[J].课程教育研究，2019(44).
[3]曹文杰.高中物理教材传感器内容的教学研究[D].苏州:苏州大学,2011.