第一篇:論文《DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在中職物理教學(xué)中的應(yīng)用》
DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在中職物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
江陰市商業(yè)中等專業(yè)學(xué)校王翔
*** 摘要:物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中有著不可替代的作用,尤其是針對中職院校的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)尤為重要。中等職業(yè)教育以培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才為目的,對學(xué)生的動(dòng)手能力有很高的要求,而物理實(shí)驗(yàn)對學(xué)生在這方面的能力提高有著不可替代的作用,特別是在信息化手段高度普及的今天,將信息技術(shù)應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)中,將對提高中職學(xué)生的綜合素質(zhì)有著極大的意義。本文通過對DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在中職物理教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀的分析及存在的問題進(jìn)行一些思考和探討。
關(guān)鍵詞:DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中職物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)
一、中職物理DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)狀
(一)教師方面
通過調(diào)查我們發(fā)現(xiàn),并非所有的教師了解DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并未產(chǎn)生極大的興趣。在談到數(shù)字化實(shí)驗(yàn)器材在教學(xué)中的使用程度上,僅有極少部分教師經(jīng)常用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)器材完成演示實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過調(diào)查我們總結(jié)出如下幾個(gè)問題:
1、教師對物理實(shí)驗(yàn)的重視程度不夠
從實(shí)際調(diào)查來看,雖然幾乎所有的學(xué)生都希望能夠在物理教學(xué)中經(jīng)常進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),但大部分教師對實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)及其重要性認(rèn)識還不夠,實(shí)驗(yàn)的教育功能還未能得到充分有效的發(fā)揮,由于目前高考對實(shí)驗(yàn)的考查仍然是書面表達(dá)的方式,因此,在實(shí)際教學(xué)中,主要是還是以教師“講實(shí)驗(yàn)”,學(xué)生“聽實(shí)驗(yàn)、看實(shí)驗(yàn)、練實(shí)驗(yàn)”的機(jī)械學(xué)習(xí)現(xiàn)象。
2、與DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)缺失
DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材,需要由計(jì)算機(jī)對采集的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)和圖形的處理,這一過程需要通過特殊的軟件來完成,因此對軟件的熟練程度是利用DIS實(shí)驗(yàn)儀器完成物理實(shí)驗(yàn)的先決條件。然而,由于學(xué)校對教師相關(guān)培訓(xùn)不到位,導(dǎo)致了教師由于對實(shí)驗(yàn)儀器不熟練,無法使用該實(shí)驗(yàn)儀器。
3、對DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的認(rèn)識不夠,處于低水平使用的程度
新課程倡導(dǎo)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的有機(jī)整合,而信息技術(shù)不再是一種技術(shù)手段,而是一種學(xué)習(xí)方式的根本變革。而DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)作為一種載體,利用計(jì)算機(jī)作為終端,形成新一代智能化教學(xué)儀器。然而大部分教師對DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的認(rèn)識還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,教學(xué)中被動(dòng)地、低水平地使用DIS的現(xiàn)象還比較普遍,DIS并沒有給課堂教學(xué)設(shè)計(jì)帶來十分明顯的變化,DIS實(shí)驗(yàn)前后的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與不使用DIS幾乎是一樣的。
(二)學(xué)生方面
1、大多數(shù)中職學(xué)生對學(xué)習(xí)物理充滿興趣
中職學(xué)生對探索物理世界的秘密或規(guī)律有較強(qiáng)的好奇心,并且愿意或想學(xué)物理,因此大多數(shù)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)是感興趣的,但是由于物理是基礎(chǔ)課少數(shù)學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力,幾乎放棄了物理學(xué)習(xí)。
2、中職學(xué)生對傳感器有一定的認(rèn)識
據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)學(xué)生還是知道傳感器在生活中有著廣泛的應(yīng)用,對傳感器的主要功能有一定的了解,學(xué)生最了解的電子產(chǎn)品就是自己每天使用的手機(jī),所以無一例外的選擇了手機(jī)內(nèi)部包含傳感器元件,也從側(cè)面反映出學(xué)生對傳感器的功能有一定程度的了解。
3、學(xué)生期望能夠在教學(xué)中經(jīng)常用傳感器進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)
物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱峁┥鷦?dòng)鮮活的物理事實(shí),讓學(xué)生在心情舒暢的狀態(tài)下積極主動(dòng)地學(xué)習(xí),從而建立概念、理解規(guī)律。數(shù)據(jù)調(diào)查表明,絕大部分學(xué)生希望在物理教學(xué)中經(jīng)常進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),期待用傳感器來完成物理實(shí)驗(yàn),渴望將現(xiàn)代信息技術(shù)注入傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)中。
二、中職DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用建議
1、提高認(rèn)識、轉(zhuǎn)變觀念
在中職院校中,師生對基礎(chǔ)課不夠重視,認(rèn)為只要把專業(yè)實(shí)訓(xùn)做好就行了,而物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)無關(guān)輕重,中職院校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀很大程度上于此觀念有關(guān)。因此,教師對新課程所倡導(dǎo)的的教育理念的認(rèn)同和理解,是實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與物理教學(xué)有機(jī)整合的第一步。要充分認(rèn)可DIS系統(tǒng)的時(shí)代性、創(chuàng)新性,提高認(rèn)識,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念。
2、加強(qiáng)對教師的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)
目前一線教師對DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的操作還不熟悉,除了加大對實(shí)驗(yàn)的硬件投入外,教育行政部門還應(yīng)加強(qiáng)對教師的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn),注重“軟投入”。應(yīng)針對各類學(xué)校教師的不同特點(diǎn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作技能、拓展實(shí)驗(yàn)、開發(fā)實(shí)驗(yàn)等方面的培訓(xùn)。創(chuàng)設(shè)交流平臺,使每位教師能在互動(dòng)中學(xué)習(xí)而知不足,將物理實(shí)驗(yàn)與自己的課堂很好地融合,讓更多的教師在實(shí)踐中去探索信息技術(shù)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)整合。
3、進(jìn)一步挖掘DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的物理教學(xué)功能
DIS實(shí)驗(yàn)器材具有高精確度、高靈敏度、實(shí)時(shí)測量記錄數(shù)據(jù)等物理性能,擴(kuò)大了物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵,數(shù)據(jù)采集及處理的時(shí)間大大縮短,給學(xué)生提供更多討論分析的時(shí)間。我們應(yīng)該利用DIS系統(tǒng)所提供的自主探索、多重交互、合作學(xué)習(xí)、資源共享等學(xué)習(xí)環(huán)境,把學(xué)生的主動(dòng)性、積極性充分調(diào)動(dòng)起來,使學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力借助DIS系統(tǒng)這個(gè)載體得到發(fā)展。
4、從適應(yīng)時(shí)代要求的角度改革教材
現(xiàn)有的中職院校物理實(shí)驗(yàn)教材與高中物理實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容和形式區(qū)別不大,中職院校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注意培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,多開設(shè)探索性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題。這正好契合了DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的特點(diǎn),它具有開放的特性,學(xué)生可以通過自己的理解自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)問題的自我發(fā)現(xiàn)和自我解決,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力。
綜上所述,DIS系統(tǒng)的引入使得中職物理教學(xué)向更深層次進(jìn)行改革,DIS的出現(xiàn)使教學(xué)面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。我們將通過觀念的轉(zhuǎn)變,進(jìn)一步研究教學(xué)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié),使DIS的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更具針對性和實(shí)效性,逐步加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)方法的訓(xùn)練和科學(xué)精神的培養(yǎng),提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。
第二篇:高中物理教學(xué)論文 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(DIS)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(DIS)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用
摘要:本文首先對數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室及其組成作了介紹,并介紹了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在中學(xué)物理教學(xué)中的功能,最后舉了一個(gè)實(shí)例來說明數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用.關(guān)鍵詞:數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);物理教學(xué);超重和失重
《普通高中·物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出:“重視將信息技術(shù)應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)室……諸如通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)測量、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析
實(shí)驗(yàn)結(jié)果等”現(xiàn)行高中物理教材的許多地方介紹了用傳感器進(jìn)行的物理實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)引入課堂教學(xué),對新課程的教學(xué)改革起到很大的促進(jìn)作用。本文淺顯的談一下數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用,希望能夠?qū)V大師生有所幫助。一數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一個(gè)開放性的實(shí)驗(yàn)平臺,將傳感器和計(jì)算機(jī)組成多功能的測量系統(tǒng),能夠獨(dú)立地或者與傳統(tǒng)的儀器結(jié)合起來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過傳感器快速、高精度地實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù),通過接口與計(jì)算機(jī)連接,使計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算、分析并展示真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。用它們可以完成力、熱、聲、光、電等各類實(shí)驗(yàn),提高測量的精度和
作者簡介:李永峰(1978-),男,運(yùn)城市鹽湖區(qū)人,中學(xué)物理教師。2002年7月畢業(yè)于天津大學(xué)電力系統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè),現(xiàn)主要從事高中物理教學(xué)工作。通訊地址:山西省運(yùn)城市鹽湖區(qū)第二高級職業(yè)中學(xué)李永峰 聯(lián)系電話:0359-8696635.***
速度,完成常規(guī)儀器難以完成的實(shí)驗(yàn),是深層次的信息技術(shù)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的整合。它主要有硬件和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室專用軟件(用于傳感器數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)表現(xiàn)與數(shù)據(jù)分析)兩部分構(gòu)成,其中硬件包括傳感器(感器的作用是把實(shí)驗(yàn)中測量的各種非電信號如:力、位移、光強(qiáng)、PH值等)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號,并把這些電信號傳遞給采集器)、計(jì)算機(jī)和采集器(采集器是傳感器與計(jì)算機(jī)的接口,它的作用是把實(shí)驗(yàn)中各種傳感器輸出的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸入到計(jì)算機(jī)中)構(gòu)成。
二數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在中學(xué)物理教學(xué)中的功能: 1.實(shí)驗(yàn)過程“可視化”利于學(xué)生理解物理概念
實(shí)驗(yàn)過程可視化包括實(shí)驗(yàn)過程空間可視性和實(shí)驗(yàn)過程時(shí)間可視性。這是學(xué)生學(xué)習(xí)物理過程分析,建立物理概念,理解物理規(guī)律的認(rèn)知基礎(chǔ),是學(xué)會處理物理問題的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)的教學(xué)方法與實(shí)驗(yàn)難以再現(xiàn)相關(guān)的物理現(xiàn)象與過程時(shí),運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)創(chuàng)設(shè)問題情景(如彈簧振子F-t、x-t關(guān)系)在情境中,學(xué)生根據(jù)情景的再現(xiàn)來觀察事物的現(xiàn)象,通過現(xiàn)象的分析與思考,從而為建立相應(yīng)的物理概念提供經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。
2.?dāng)?shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大,利于學(xué)生分析物理過程
數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制,系統(tǒng)能夠在很短的時(shí)間內(nèi)采集和處理大量的數(shù)據(jù),并利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和作圖功能,將數(shù)據(jù)反映成圖象來描述瞬間量的變化過程(如在彈簧振子的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)直觀顯示F-t,x-t動(dòng)態(tài)圖象)。讓學(xué)生在定性與定量的分析相結(jié)合的基礎(chǔ)上來認(rèn)識物理過程。讓學(xué)生在認(rèn)識物理過程的過程中逐步形成分析物理過程的能力。
3.學(xué)生自主的時(shí)間增多,利于實(shí)施探究教學(xué)
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)探究將占去了大部分時(shí)間,根本沒有足夠的時(shí)間讓學(xué)生充分自由表達(dá)、質(zhì)疑和提問。而數(shù)字化實(shí)驗(yàn)由傳感器和數(shù)據(jù)采集器代替人眼讀取數(shù)據(jù),用計(jì)算機(jī)軟件取代紙筆方式手工記錄數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)軟件代替人腦對數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單統(tǒng)計(jì)、處理和分析,使學(xué)生擺脫了繁瑣的計(jì)算 1 過程,能夠直接把測量數(shù)據(jù)的變化過程通過“待測物理量──時(shí)間”圖象直接顯示出來,直觀地看出物理量之間的變化關(guān)系,使學(xué)生擺脫了手工作圖的繁瑣和作圖不準(zhǔn)確而造成的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤,從而讓學(xué)生能夠?qū)⒏嗟臅r(shí)間、心力用于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),用于探究和分析,用于驗(yàn)證和修改假設(shè),從而有利于探究教學(xué)的實(shí)施。
4給學(xué)生的課題研究提供了工具利于學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)
在使用數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)之前,學(xué)生總是苦思冥想找課題,費(fèi)盡心機(jī)找器材,這是研究性學(xué)習(xí)過程中的普遍現(xiàn)象。有了DIS和配套的專用和通用實(shí)驗(yàn)軟件,循著拿著器材找課題的思路,不僅讓課堂教學(xué)內(nèi)容得到了延伸,而且使得學(xué)生開展真正意義上的探究也成為可能。5.為中學(xué)物理“互動(dòng)式教學(xué)”創(chuàng)造了條件.
在實(shí)驗(yàn)室中將計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī),可以方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,在教師的指導(dǎo)下對各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較、探討,為開放、互動(dòng)性的課堂教學(xué)創(chuàng)造了條件. 三數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例 1數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用步驟:
2數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例: 課題:超重與失重
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?)運(yùn)用我們所學(xué)過的有關(guān)知識去研究、分析產(chǎn)生超重與失重的原因,更好地加深理解牛頓第二定律和拓展我們的知識面。(2)培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和組織協(xié)調(diào)能力
實(shí)驗(yàn)器材:朗威DISLab傳感器、計(jì)算機(jī)、重物
實(shí)驗(yàn)原理:用力傳感器拉著重物在豎直方向上運(yùn)動(dòng),通過力傳感器得到拉力的大小,分析這個(gè)拉力大小與重物運(yùn)動(dòng)的加速度之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟:(1)將力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器,選擇“示波”顯示方向
(2)握住傳感器的手柄,使其測鉤豎直向下,點(diǎn)擊“調(diào)零”;
(3)將重物(6N左右)懸掛在力傳感器測鉤上;
(4)手持懸掛有重物的力傳感器,沿垂直于地面的方向加速升降,觀察波形變化(5)點(diǎn)擊“停止”,回放“F-t”圖線
(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的“F-t”圖線,分析推斷該圖線不同區(qū)段所對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),對我們實(shí)驗(yàn)之前的猜想(超重和失重的原因)加以驗(yàn)證;
數(shù)據(jù)分析:
圖中水平段的圖線表示重力大小,AB的上升趨勢表明拉力F在不斷地變大,并且每一時(shí)刻拉力F都比重力大,且在B點(diǎn)處有最大值。因此,這一階段的物體于超重狀態(tài)。因?yàn)镕>mg,由公式F-mg=ma(我們設(shè)豎直向上為正方向)得出a>0且a不斷變大,因此,當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí),物體發(fā)生超重現(xiàn)象。在BC的拉力F雖然在不斷減小,但拉力F仍然大于重力,因此,物體還是發(fā)生超重現(xiàn)象。
CD的下降趨勢表明拉力F在不斷地變小,并且每一時(shí)刻拉力F都 比重力小,此時(shí)的物體處于失重狀態(tài)。在D處有最小值,此時(shí)的拉 力F=0,物體處于完全失重狀態(tài)。因?yàn)镕 a<0,所以,當(dāng)a<0時(shí),物體發(fā)生失重現(xiàn)象。在DE處的拉力F雖然在不斷增大,但拉力F仍然小于重力,因此,物體還是發(fā)生失重現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:當(dāng)物體具有豎直向上的加速度時(shí),物體處于超重狀態(tài);當(dāng)物體具有豎直向下的加速度時(shí),物體處于失重狀態(tài)。學(xué)生練習(xí):如圖是用傳感器完成的超重與失重的實(shí)驗(yàn)圖線,圖中哪些曲線段表示物體處于超重狀態(tài),哪些曲線段表示物體處于失重狀態(tài)。由圖可以發(fā)現(xiàn)加速度最大時(shí),對應(yīng)圖中的什么位置;速度最大時(shí),對應(yīng)圖中的什么位置。 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是現(xiàn)代信息技術(shù)與物理課程的整合,更重要的是教育觀念的一個(gè)轉(zhuǎn)變,對物理課程的教學(xué)模式和內(nèi)容都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。中學(xué)物理教師應(yīng)花足時(shí)間研究,充分發(fā)揮數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在物理課堂教學(xué)中的作用,進(jìn)一步挖掘它的功能,積極培養(yǎng)學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的能力。 小實(shí)驗(yàn)在物理課堂中應(yīng)用 在新課程的教學(xué)背景下,有了新的教學(xué)理念、手段及方法,而“情景教學(xué)”是物理教學(xué)的一種重要手段。教學(xué)中“情景”的設(shè)置可以是文字描述的形式,也可以是多媒體動(dòng)畫形式,當(dāng)然最具體、最生動(dòng)、最有吸引力的還是小實(shí)驗(yàn)。小實(shí)驗(yàn)由學(xué)生直接參與,讓學(xué)生有一種身臨其境的體驗(yàn),獲得的知識也來自于他的直接經(jīng)驗(yàn),這樣不但可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的各種能力,發(fā)揮學(xué)生的潛能和創(chuàng)造力的培養(yǎng),同時(shí)還能對學(xué)生進(jìn)行物理思想與方法的教育和培養(yǎng),將直接影響教學(xué)效果。 一、運(yùn)用小實(shí)驗(yàn),激疑導(dǎo)入,營造物理情景 對于物理課堂教學(xué)能否成功,新課的成功引入是非常重要的環(huán)節(jié),所以新課導(dǎo)入是課堂教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。用小實(shí)驗(yàn)作為新課引入,不失為一種非常優(yōu)秀的手段之一。因?yàn)橛尚?shí)驗(yàn)所創(chuàng)設(shè)的情景,能向?qū)W生提供新穎、奇特、驚險(xiǎn)、多變等強(qiáng)烈的感覺刺激,有助于吸引學(xué)生的眼球,使學(xué)生的思維快速地集中到課堂中來。同時(shí)小實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的現(xiàn)象往往出于他們的意料之外,而學(xué)生的好奇心會促使他們想知道為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象而積極地思考并渴望得到答案,這樣有利于學(xué)生產(chǎn)生想認(rèn)真學(xué)習(xí)這節(jié)課的想法,從而使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到主動(dòng)學(xué)習(xí),達(dá)到教學(xué)的目標(biāo)。 『典例1』在講授《自由落體運(yùn)動(dòng)》時(shí),先引導(dǎo)學(xué)生做一個(gè)小實(shí)驗(yàn):測反應(yīng)時(shí)間。教師先提出問題:同學(xué)們的反應(yīng)一定很快,想知道你們的反應(yīng)時(shí)間是多少嗎?我這里有一把能夠測量反應(yīng)快慢的尺子(尺子事先在背面貼上位移對應(yīng)的時(shí)間),哪位同學(xué)愿意上來測量一下?接著介紹規(guī)則:請一位同學(xué)把手放在尺的下部10cm處,做好捏住它的準(zhǔn)備,眼睛盯住老師的手,當(dāng)看到老師松手的動(dòng)作后,立即用手指捏,越快越好。并記下捏住的刻度。然后請告訴大家你捏住的刻度,是多少?教師結(jié)合尺的背面的時(shí)間刻度宣布:實(shí)驗(yàn)者的反應(yīng)時(shí)間是××?學(xué)生很驚奇,想知道其中的奧秘。教師乘機(jī)說,今天我們來共同研究尺子下落的運(yùn)動(dòng)----自由落體運(yùn)動(dòng)。這樣增強(qiáng)了求知欲,又順利地引出了新課。 『典例2』在講授《力的分解》時(shí),教師先做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。用一根細(xì)線穿過重錘的鉤子,可以把重錘懸掛起來,先將細(xì)線的兩端點(diǎn)合攏,然后慢慢分開,當(dāng)兩線分開到某一夾角時(shí),只聽“轟”的一聲,重錘落到桌面上。此時(shí)教師向?qū)W生提問:在兩細(xì)線的夾角逐漸增大過程中,為什么細(xì)線會斷裂呢?為了解決這個(gè)問題,本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)的新的知識---力的分解,從而引出新課。這樣學(xué)生將帶著疑問來學(xué)習(xí)探究新課。 二、運(yùn)用小實(shí)驗(yàn),澄清認(rèn)識,感悟物理世界 在學(xué)習(xí)某些物理知識前,由于先入為主和生活經(jīng)驗(yàn)等原因?qū)W生會形成錯(cuò)誤認(rèn)識。為了糾正學(xué)生已形成的錯(cuò)誤認(rèn)識,建立正確的物理概念,充分挖掘物理教學(xué)的豐富內(nèi)涵,巧妙利用小實(shí)驗(yàn)所展示的新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,同時(shí)抓住疑點(diǎn)巧妙運(yùn)用設(shè)疑技巧,適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,從中感悟物理世界,收到很好的教學(xué)效果。 『典例3』在講授《自由落體運(yùn)動(dòng)》時(shí),為了建立正確的自由落體模型,我設(shè)計(jì)了以下對比實(shí)驗(yàn)。先從同一高度由靜止同時(shí)釋放一個(gè)鐵球和一張紙片,結(jié)果鐵球下落快。學(xué)生結(jié)合日常生活的經(jīng)驗(yàn)就大膽認(rèn)為,重物下落快。教師追問,這個(gè)結(jié)論是否具有普遍性呢?接著做實(shí)驗(yàn),取兩張相同的紙片,將其中一張用剪刀剪去一半,剩下的一半揉成紙團(tuán),再次從同一高度由靜止同時(shí)釋放紙團(tuán)和紙片,結(jié)果觀察到紙團(tuán)下落快。學(xué)生仿照前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的分析,得出結(jié)論:輕物下落快。教師進(jìn)而提出:“兩個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么會得出相反的結(jié)論呢?”。學(xué)生思考后回答,物體下落的快慢與輕重?zé)o關(guān),糾正了“重物下落快”的錯(cuò)誤認(rèn)識。教師引導(dǎo):是什么共同的原因使紙片比鐵球和紙團(tuán)都下落得慢呢?學(xué)生想到:紙片受到空氣的阻力作用比較大.然后再過渡到另一組對比實(shí)驗(yàn),分別取三個(gè)相同深度的量筒A、B、C,并排放在水平桌面上,量筒B和C分別裝上清水和洗潔精配制的溶液,將三個(gè)相同鐵球同時(shí)同高度釋放,觀察到鋼球運(yùn)動(dòng)的快慢不同,這說明阻力對物體的運(yùn)動(dòng)有影響,且阻力越大,對運(yùn)動(dòng)的影響越大。接著在量筒C里面再做實(shí)驗(yàn),取形狀和體積完全相同的鐵球和塑料球,同時(shí)同高度釋放,結(jié)果鐵球運(yùn)動(dòng)快。從而得到阻力相對重力越小,對運(yùn)動(dòng)的影響就越小。教師再引導(dǎo),如果沒有阻力,物體下落的情況回怎樣?自然地引出“牛頓管”實(shí)驗(yàn),用抽氣機(jī)抽走牛頓管中的大部分空氣,里面近似認(rèn)為是真空狀態(tài)。將管中的羽毛和鐵片同時(shí)同高度釋放,結(jié)果觀察到下落一樣快。最后得出關(guān)鍵性的結(jié)論:沒有阻力,物體只受重力由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)的快慢都是相同的,物理上就把這種運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)。 這些小實(shí)驗(yàn)雖然過程非常簡單、操作也很方便。而且學(xué)生親手操作增加了實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性,也提高了學(xué)生的吸引力,而對直接參與的實(shí)驗(yàn)者來說,既滿足了好奇心,也有了成功的體驗(yàn),從中感悟到物理世界的奇妙。 三、運(yùn)用小實(shí)驗(yàn),參與合作,探究物理規(guī)律 在新課程的理念下,把培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力和探究能力放到特別重要的位置。探究式學(xué)習(xí)是通過發(fā)現(xiàn)問題、研究探索,從而獲取技能的一種學(xué)習(xí)形式。這種學(xué)習(xí)形式的關(guān)注是探究的過程,培養(yǎng)的是學(xué)生的思維能力特別是創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。在物理課堂教學(xué)中,老師必須選擇時(shí)機(jī),精心設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的合作、探究能力。 『典例4』在講授《曲線運(yùn)動(dòng)》時(shí),要求學(xué)生利用提供的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。提供的器材是為光滑玻璃板、小鋼球、磁鐵和加速斜槽。學(xué)生分小組合作,先制定實(shí)驗(yàn)方案,然后進(jìn)行探究,最后交流展示。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究過程與結(jié)果記錄如下。 實(shí)驗(yàn)條件及結(jié)果記錄表格:小球在玻璃板上的運(yùn)動(dòng)初速度:沿水平標(biāo)志線向右.最后得出結(jié)論:物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是受到合外力,且合外力與速度不在同一直線上。 雖然是小實(shí)驗(yàn),如果采用生活或?qū)嶒?yàn)室中的一些常見易得的器材來完成,這樣讓學(xué)生們覺得接近生活實(shí)際,更加相信物理就在我們的身邊,同時(shí)對物理教學(xué)起著十分重要的作用,在我今后的物理教學(xué)中將會起到更大的作用。 四、運(yùn)用小實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證應(yīng)用,掌握物理知識 為了讓學(xué)生理解知識、掌握知識,最終能靈活應(yīng)用知識。雖然在物理知識很多來自于生活實(shí)際,但高于生活,尤其是有些知識又非常抽象,單憑學(xué)生自己的生活經(jīng)驗(yàn)以及現(xiàn)有的知識很難理解,而教師則可以通過精心設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn),增加學(xué)生對知識的感性認(rèn)識,從而使知識變得容易理解和掌握。 『典例5』在講《機(jī)械能守恒定律》內(nèi)容結(jié)束時(shí),設(shè)計(jì)了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來結(jié)束新課:取一只小水捅,內(nèi)裝半桶水,用尼龍絹懸掛在天花板上如圖所示。請一個(gè)學(xué)生緊貼墻壁站好,雙手捧起水桶。讓它距學(xué)生的鼻子1cm。然后將水桶輕輕釋放,讓水桶來回?cái)[動(dòng)。水桶經(jīng)過一個(gè)擺動(dòng)周期,又會向?qū)W生的鼻子撞來。這可不是看立體電影,而是一個(gè)貸真價(jià)實(shí)的運(yùn)動(dòng)著的水捅。學(xué)生若沒膽過,肯定會逃走。倘若學(xué)生相信機(jī)械能守恒原理的話,一定會坦然地站在原位置上上,并深信水桶絕不 會碰上你的鼻子。問題就看學(xué)生敢不敢做這個(gè)實(shí)驗(yàn),看看誰“真正相信(學(xué)會)了剛才學(xué)習(xí)的知識”。 這個(gè)小實(shí)驗(yàn)使同學(xué)們的積極性大大提高,既動(dòng)手又動(dòng)腦,鞏固了所學(xué)的知識,達(dá)到了很好的教學(xué)效果。 『典例6』在講授《力的分解》中的斜面上物體的重力分解時(shí),教師設(shè)計(jì)了一組小實(shí)驗(yàn)。取一塊長方形的夾板碎片,將一端放在平整的桌面上,另一端墊上書本,讓夾板碎片形成一個(gè)斜面,將一個(gè)帶有輪子的小車放在斜面上(忽略摩擦),手通過連接小車的橡皮條拉住小車。使小車靜止,觀察。觀察發(fā)現(xiàn),與小車連接的橡皮條拉長了,說明小車有沿斜面向下的分力(重力的一個(gè)分力);同時(shí)看到夾板發(fā)生彎曲,說明有垂直斜面向下的分力(重力的另一分力)。如果在小車上加上幾個(gè)鉤碼(即增加了車的重力),再觀察。觀察發(fā)現(xiàn),斜面的彎曲程度變大,與小車相連的橡皮條變長了。這說明重力的兩個(gè)分力因重力的增大而增大。如果改變(增大)斜面的傾角θ,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn),再觀察。觀察發(fā)現(xiàn),斜面的彎曲程度變小,而與小車相連的橡皮條變長了。這說明,斜面上物體的重力的兩分力方向?yàn)檠匦泵嫦蛳潞痛怪毙泵嫦蛳?,F(xiàn)1使物體下滑(故有時(shí)稱為“下滑力”),F(xiàn)2使物體壓緊斜面(如圖).其大小與斜面的傾角θ有關(guān),且垂直斜面的分力 F2隨傾角θ的增大而減小,沿斜面向下的分力F1隨傾角θ的增大而增大。即驗(yàn)證 了兩分力F1=mgsinθ,F(xiàn)2=mgcosθ的正確性。 物理教學(xué)論文:探討中職物理教學(xué) [摘要]從分析當(dāng)前中職物理教學(xué)存在的問題出發(fā),闡述改革中職物理教學(xué)的必要性,并論述了改革中職物理教學(xué)的有效方法。 [關(guān)鍵詞]物理教學(xué) 問題分析 教學(xué)方法 中職教育的培養(yǎng)目標(biāo)是為社會培養(yǎng)在生產(chǎn)、服務(wù)、技術(shù)以及管理等第一線工作的高素質(zhì)勞動(dòng)者和技能型人才。中職物理作為一門承繼專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課的課程,對中職生綜合素質(zhì)和綜合能力的培養(yǎng)有很大的促進(jìn)作用。但近年來,中職物理教學(xué)面臨新的挑戰(zhàn)。 一、當(dāng)前中職物理教學(xué)存在的問題 1.重視程度不高 從學(xué)校方面來看,當(dāng)前部分中職學(xué)校不夠重視物理課,認(rèn)為可有可無,而且由于受時(shí)間和物理教學(xué)設(shè)備的制約,有些中職學(xué)校甚至取消了物理課的設(shè)置。例如,現(xiàn)在很多中職學(xué)校根據(jù)專業(yè)的不同來安排物理課,每周才安排一節(jié)或者兩節(jié),對于物理課中非常重要的實(shí)驗(yàn)操作也不夠重視,物理實(shí)驗(yàn)室形同虛設(shè)。 2.教材陳舊 不少中職學(xué)校使用的物理課教材基本為本科教材的壓縮,導(dǎo)致教材的理論偏深偏難,內(nèi)容相對陳舊,實(shí)踐教學(xué)不能與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來。例如,筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)《電路基礎(chǔ)》這門課程中的一些題目,需要運(yùn)用到微積分和微分方程才能夠解答,但中職生卻沒有學(xué)過這些知識。 3.教學(xué)方法單一 受傳統(tǒng)教學(xué)方法的影響,當(dāng)前部分教師在上物理課的時(shí)候,過分依賴教材,造成教學(xué)方法非常單一呆板。這種單一呆板的教學(xué)方法缺少師生間的靈活互動(dòng),難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。 二、改革中職物理教學(xué)的必要性 1.符合中職教育教學(xué)改革的需要 國家教育部頒布的《教育部關(guān)于進(jìn)一步深化中等職業(yè)教育教學(xué)改革的若干意見》明確指出:“教育教學(xué)改革是職業(yè)教育改革的核心,是實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育又好又快發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。深化課程改革,努力形成就業(yè)導(dǎo)向的課程體系。推動(dòng)中等職業(yè)學(xué)校教學(xué)從學(xué)科本位向能力本位轉(zhuǎn)變,以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力為導(dǎo)向,調(diào)整課程結(jié)構(gòu),合理確定各類課程的學(xué)時(shí)比例,規(guī)范教學(xué)。積極推進(jìn)多種模式的課程改革,促進(jìn)課程內(nèi)容綜合化、模塊化,提高現(xiàn)代信息技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用水平。 2.符合學(xué)生就業(yè)特別是當(dāng)前就業(yè)形勢的需要 根據(jù)近來教育部課題組的調(diào)查顯示,用人單位在錄用一線崗位從業(yè)者時(shí),對求職者的能力高度重視,在學(xué)歷和能力之間的選擇,有92.8%的用人單位傾向后者。對于注重技能水平的中職生來說,必須要增強(qiáng)自身的創(chuàng)新能力、溝通能力以及學(xué)習(xí)能力等。特別是自從去年爆發(fā)的金融危機(jī),對我國產(chǎn)生了嚴(yán)重的沖擊,很多行業(yè)出現(xiàn)負(fù)增長,就業(yè)形勢異常嚴(yán)峻。在這種形勢下,動(dòng)手能力強(qiáng),具有扎實(shí)技能本領(lǐng)的中職生相對來說更加容易找到一份好工作。 3.符合提高中職生技能水平的需要 物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),每個(gè)物理概念的建立、物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn),都來源于實(shí)驗(yàn)。因此,從這個(gè)層面來看,物理學(xué)和實(shí)踐有著密切的聯(lián)系。物理學(xué)中含有大量的實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生通過自己的動(dòng)手或者以合作的形式來完成實(shí)驗(yàn)。因此,在這個(gè)過程中,學(xué)生的操作能力可以得到不斷地提升,學(xué)生的認(rèn)識能力、表 三、改革中職物理教學(xué)的措施建議根據(jù)教育部職業(yè)教育專項(xiàng)研究課題資料顯示,在文化水平和學(xué)習(xí)能力之間的選擇上,有72.47%的用人單位看重的是學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。為此,筆者認(rèn)為在中職物理教學(xué)中,應(yīng)該針對中職生的實(shí)際情況,大力加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。 三、改革中職物理教學(xué)的有效方法 1.加強(qiáng)“雙師型”教師隊(duì)伍的建設(shè) 在首屆國家級開發(fā)區(qū)職業(yè)教育年會的開幕式上,國家教育部副部長魯昕分析我國職業(yè)教育存在問題的時(shí)候指出,我國職業(yè)教育“雙師型”教師不足的問題制約著職業(yè)教育的發(fā)展,必須要加強(qiáng)“雙師型”教師隊(duì)伍的建設(shè)。教師的職能不僅是向?qū)W生傳授文化知識,還要教會學(xué)生技能。因此,教師不僅僅需要具有較高的文化和專業(yè)理論水平,有較強(qiáng)的教學(xué)、教研及教學(xué)能力和素質(zhì),還需要有廣博的專業(yè)基礎(chǔ)知識,熟練的專業(yè)實(shí)踐技能,一定的組織生產(chǎn)經(jīng)營和科技推廣能力,以及指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)業(yè)的能力和素質(zhì)。 2.實(shí)施行為導(dǎo)向教學(xué)法 德國的職業(yè)教育成效突出,效果顯著。例如,上世紀(jì)80年代,德國開展了行為導(dǎo)向教學(xué)法,并且取得了巨大的成功。我們可以借鑒其經(jīng)驗(yàn),結(jié)合自身實(shí)際,實(shí)行教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新。行為導(dǎo)向教學(xué)法主要包括:項(xiàng)目教學(xué)法、卡片展示法等一系列教學(xué)方法和技巧,是能力本位的教學(xué)方法,它關(guān)注學(xué)生的關(guān)鍵能力、綜合職業(yè)能力與全面素質(zhì)的培養(yǎng),是以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向,以人的發(fā)展為本位的教學(xué)。在物理教學(xué)過程中,我們可以結(jié)合自身實(shí)際,選用其中的一些方法。 (1)項(xiàng)目教學(xué)法 項(xiàng)目教學(xué)法的基本模式包括:作為出發(fā)點(diǎn)的項(xiàng)目創(chuàng)意;為研究項(xiàng)目創(chuàng)意而產(chǎn)生的方案;確定行為步驟的計(jì)劃;實(shí)施項(xiàng)目結(jié)束等。該教學(xué)方法注重實(shí)踐教學(xué),讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中學(xué)習(xí),提高了學(xué)生的動(dòng)手能力,從而解決了學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)的問題。例如,筆者在教學(xué)中結(jié)合實(shí)際情況,組織學(xué)生設(shè)計(jì)制作了電視機(jī)無線耳機(jī)、走廊燈自動(dòng)感應(yīng)器、電子生日蛋糕等,其中一些還在市里的比賽中獲獎(jiǎng),使學(xué)生的成就感大增,從而也提高了他們的動(dòng)手能力。 (2)演示教學(xué)法 演示教學(xué)給人一種身臨其境的感覺,能化抽象為具體,把要研究的物理規(guī)律清晰地展示在學(xué)生面前,能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考,從而讓學(xué)生自己得出結(jié)論。特別是在物理教學(xué)中,演示教學(xué)更能集中學(xué)生的注意力,能夠把物理規(guī)律形象直觀地傳遞給學(xué)生,讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理時(shí)候不再感到枯燥無味,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。 3.開展探究實(shí)驗(yàn)教學(xué) 當(dāng)前,很多中職教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),從器材、方法到表格設(shè)計(jì)都是按照規(guī)定的步驟和方法進(jìn)行的。在這種教學(xué)方法中,學(xué)生只是按規(guī)定的步驟和方法做實(shí)驗(yàn),根本不能領(lǐng)會實(shí)驗(yàn)的原理、思想和方法,不利于學(xué)生的能力的培養(yǎng)。為了培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、自學(xué)能力和創(chuàng)新能力,筆者在教學(xué)中讓學(xué)生自己去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)表格,提高學(xué)生思維的廣度和深度,訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生對物理現(xiàn)象的創(chuàng)造性思考。比如,在講授利用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以問學(xué)生:利用伏特表和電流表測出的電壓和電流可算出待測電阻的阻值,能不能只用一個(gè)電流表或電壓表來測量電阻呢?如果能成功測量出來,還應(yīng)該需要什么器材?怎樣測量?然后設(shè)計(jì)的方案并畫出電路圖。這樣可以極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,發(fā)展學(xué)生的個(gè)性,活躍學(xué)生的思維,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。學(xué)習(xí)能力以及社會能力都能夠在物理課中得到訓(xùn)練、發(fā)展和強(qiáng)化。 論文關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng) Proteus ARM 應(yīng)用 論文摘要:本文指出在嵌入式系統(tǒng)課程的各教學(xué)環(huán)節(jié)引入Proteus、ARM(重點(diǎn)介紹Proteus軟件)軟件,通過動(dòng)態(tài)仿真模型的設(shè)計(jì),能用到畢業(yè)設(shè)計(jì)以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)當(dāng)中。 1、嵌入式系統(tǒng)的概述 (1)從技術(shù)的角度定義:嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī),能夠適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、及功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)。 (2)從系統(tǒng)的角度定義:嵌入式系統(tǒng)是能夠完成復(fù)雜功能的軟件和硬件的組合,并使其緊密粘合在一起的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。“嵌入式”反映出的這些系統(tǒng)是更大系統(tǒng)中的一個(gè)完整部分,稱為嵌入式系統(tǒng)。 2、Proteus、ARM軟件介紹 Proteus是由英國Labcenter公司開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)仿真及開發(fā)平臺,該軟件具有以下特點(diǎn): (1)能進(jìn)行智能原理布圖;進(jìn)行單片機(jī)軟件調(diào)試和單片機(jī)與外圍電路的協(xié)同仿真;滿足單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。 (2)支持常見的單片機(jī)類型和飛利浦公司ARM7(LPC系列)處理器及常見的外圍器件如8255,ADC0809。 (3)可以與Keil Version3,ADS1兩個(gè)集成開發(fā)環(huán)境結(jié)合,把用匯編和C語言編寫的程序編譯后,進(jìn)行軟、硬件結(jié)合的系統(tǒng)仿真。 3、Proteus軟件的應(yīng)用 3.1 Proteus軟件在教學(xué)中的應(yīng)用 在教學(xué)的過程中,老師可以將Proteus和Keil 建立的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺搬到課堂上,能夠?qū)?shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)融為一體,從而讓教學(xué)的效果得到提高。下面筆者引進(jìn)一個(gè)實(shí)際的課堂教學(xué)實(shí)例。在講到外部中斷處理過程這一章節(jié)時(shí),我們可以將Proteus和Keil進(jìn)行聯(lián)調(diào),然后通過仿真處理的步驟,可將單片機(jī)處理中斷的軟件執(zhí)行過程以及單片機(jī)內(nèi)部資源變化的情況以一種直觀地感受呈現(xiàn)給學(xué)生,從而能夠達(dá)到單純的理論教學(xué)難以達(dá)到的效果。 在運(yùn)行Protues軟件的狀態(tài)下,按住Proteus中的電路閉合鍵,P3.2引腳會有一個(gè)下跳沿,PC= 0x0003H,指向AJMP INT0的轉(zhuǎn)移命令,堆棧的指針SP= 0.9H,數(shù)據(jù)存儲器的0.8H和0.9H單元存放著0.1H和0.5H,即該處存放著下一條指令的地址。因此,學(xué)生能夠迅速的知道,當(dāng)外部有中斷地請求時(shí),程序的自動(dòng)存儲功能可以保存斷點(diǎn)的地址,同時(shí)程序?qū)D(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序的入口地址,因?yàn)橹袛嗾埱笫怯赏獠恐袛?產(chǎn)生的,因此程序就會轉(zhuǎn)到外部中斷0的入口地址0003H。通過外部中斷執(zhí)行的例子我們可以看出,在課堂教學(xué)上使用Protues和Keil 聯(lián)調(diào)建立的實(shí)驗(yàn)平臺,我們可以將許多抽象概念直觀的介紹給學(xué)生,使學(xué)生不僅能觀察到軟件執(zhí)行時(shí)單片機(jī)內(nèi)部的I/ O口和存儲器的變化,還可以觀察到軟件程序和外圍電路之間的互動(dòng)過程。 3.2 Proteus軟件的應(yīng)用 目前所擁有的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括兩個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié),即課內(nèi)的實(shí)驗(yàn)以及課程的設(shè)計(jì)。所有的實(shí)驗(yàn)操作步驟基本上都是在實(shí)驗(yàn)箱上完成的。由于受硬件實(shí)驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)以及資源的限制,學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候不能將所學(xué)的知識和軟件充分的融會貫通。所以當(dāng)我們的學(xué)生進(jìn)行自主設(shè)計(jì)的時(shí)候,很多的學(xué)生幾乎無法完成綜合性的實(shí)驗(yàn)。假設(shè)采用了Proteus軟件的仿真實(shí)驗(yàn),就可以彌補(bǔ)硬件實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ牟蛔恪;赑roteus軟件的實(shí)驗(yàn)可以分為以下3個(gè)階段。 (1)驗(yàn)證階段。此階段的主要任務(wù)是讓學(xué)生熟悉Proteus與Keil軟件的運(yùn)行環(huán)境,使學(xué)生對單片機(jī)虛擬系統(tǒng)的仿真有自身的認(rèn)識。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方面的教材只需要列出實(shí)驗(yàn)的任務(wù)和要求、Proteus軟件的實(shí)驗(yàn)原理圖、操作的步驟、流程以及和程序相關(guān)的源代碼等。學(xué)生就可可自行根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟或?qū)嶒?yàn)操作得到錄像進(jìn)行操作、調(diào)試,以及觀察程序的運(yùn)行結(jié)果。 (2)程序設(shè)計(jì)階段。這個(gè)階段主要是培養(yǎng)學(xué)生用Proteus繪制系統(tǒng)原理圖,以及使用Keil軟件進(jìn)行源程序設(shè)計(jì)的能力,學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理圖用Proteus繪制硬件電路圖,按照實(shí)驗(yàn)的要求完成程序的設(shè)計(jì),在Keil的環(huán)境下編寫出源代碼,調(diào)試成功后,加載程序到Proteus硬件圖仿真。 (3)綜合學(xué)習(xí)階段。此階段的主要目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性、以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生自主的根據(jù)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)和要求設(shè)計(jì)出硬件額電路(包括CPU型號、元器件及參數(shù)的設(shè)置等)并繪制出Proteus的硬件原理圖;根據(jù)硬件的功能模塊對軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。完成對軟硬件設(shè)計(jì)之后,需對兩者進(jìn)行聯(lián)調(diào),充分利用Proteus與Keil軟件間的聯(lián)合仿真的功能,及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并改正硬件電路以及程序源代碼的錯(cuò)誤。系統(tǒng)仿真成功后,再進(jìn)行實(shí)物的制作。在對課程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,需要學(xué)生在Proteus環(huán)境下繪制出硬件的電路圖,在Keil軟件中編寫出設(shè)計(jì)程序的源代碼,并且在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)后盡可能的考慮到實(shí)驗(yàn)箱的有限資源,便于在Keil中編寫的程序能夠更好的被移植到實(shí)驗(yàn)箱上。學(xué)生可以針對不同的應(yīng)用類型,選擇最適合的單片機(jī),而不是僅僅局限于課堂上常講解到的單片機(jī)。學(xué)生也可在聯(lián)合仿真成功之后,再去進(jìn)行電路的焊接、軟件系統(tǒng)的調(diào)試以及程序的固化等,可以避免因設(shè)計(jì)方案的不正確所造成的不必要的浪費(fèi)。 4、結(jié)語 Proteus和ARM的嵌入式軟件在教學(xué)中的運(yùn)用,能充分的利用機(jī)房的現(xiàn)有設(shè)備,減少了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的硬件維護(hù)又與實(shí)際的工程系統(tǒng)接近,拉近學(xué)習(xí)和就業(yè)之間的距離。實(shí)踐證明,這種嵌入式的教學(xué)方法不但能降低成本,經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢明顯,而且還具有較高的推廣價(jià)值。 參考文獻(xiàn) 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第四篇:中職物理教學(xué)論文
第五篇:淺談基于嵌入式系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用論文