利用傳感器技術改進壓縮空氣裝置

吳佳檬　吳利文

【摘要】文章改進了華師大版科學教材中“壓縮空氣發熱”活動中的實驗裝置，利用溫度和壓強傳感器，將實驗中的實時數據直觀顯示，有利于實驗的定性分析。

【關鍵詞】傳感器 壓縮空氣 壓強 溫度

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）09-0242-01

科學合理的教學環境，能促進學生與學習環境的有意義的建構[1]。傳感器技術應用于初中科學實驗教學，既有直觀性，又能夠定量分析，其最大的優勢是操作便捷，能實時顯示數據，并能將數據通過圖像、表格、圖片、視頻等形式保存下來，進行后期數據分析。《義務教育初中科學課程標準（2011版）》的課程目標之一是是學生具有觀察、實驗、收集和處理信息的初步技能、以及用科學語言表達和交流的初步技能[2]。

義務教育課程標準實驗教科書（華師大版）九年級上冊第7章《內能》第1節“物體的內能”中為了說明“做功改變物體的內能”所安排的學生活動之一[3]，但是這一實驗的重點和難點內容，學生往往難以理解深刻、全面。因為壓縮氣體做功，引燃硝化棉，說明做功改變物體的內能，在這過程中氣體的溫度、壓強都發生了變化，學生通過宏觀現象觀察，很難同時判斷出溫度變化和壓強變化，以至于部分學生依靠機械記憶記住這個實驗結論，對后續科學學習產生障礙。

傳感器技術利用傳感器能將被檢測到的信息，轉換成電信號或其他形式輸出，對壓縮氣體實驗后研究體系中溫度、壓強變化提供便利。通過對傳感器技術實驗的圖標或數據進行分析，學生能清晰得看到壓縮氣體時氣體溫度及壓強的變化，從而增進對壓縮氣體做功結果的深刻理解。……