文章目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的及意义

    1.2.1 研究目的

    1.2.2 研究意义

1.3 研究内容和方法

    1.3.1 研究内容

    1.3.2 研究方法

第2章 研究综述

2.1 概念界定

    2.1.1 电磁学实验

    2.1.2 单片机技术

2.2 传统电磁学实验

2.3 与现代技术结合的电磁学实验

2.4 电子技术应用于传统物理实验的研究

第3章 研究基础

3.1 理论依据

    3.1.1 建构主义理论

    3.1.2 杜威“做中学”理论

    3.1.3 认知心理学理论

    3.1.4 人本主义理论

3.2 课程标准的要求

第4章 调查与分析

4.1 调查目的与方法

    4.1.1 调查目的

    4.1.2 调查方法

4.2 问卷调查

    4.2.1 问卷编制与实施

    4.2.2 问卷结果分析

4.3 教师访谈

    4.3.1 问题编制与实施

    4.3.2 访谈结果分析

4.4 存在的问题和解决方法

第5章 单片机技术应用于高中物理电磁学实验的应用策略

5.1 应用原则

    5.1.1 科学性原则

    5.1.2 直观性原则

    5.1.3 安全性原则

    5.1.4 准确性原则

    5.1.5 经济性原则

    5.1.6 操作方便性原则

5.2 应用方法

    5.2.1 替代法

    5.2.2 创新法

    5.2.3 移植法

5.3 单片机技术应用于高中物理电磁学实验的要求

5.4 单片机技术应用于高中物理电磁学实验的基本步骤

第6章 “高值电阻测量”教学案例

6.1 研究概述

6.2 实验设计方案

6.3 实验准备

6.4 实验过程

6.5 实验数据分析

6.6 教学片段

6.7 案例分析

第7章 “非线性元件伏安特性测量”教学案例

7.1 研究概述

7.2 实验设计方案

7.3 实验准备

7.4 实验过程

7.5 实验数据分析

7.6 教学片段

7.7 案例分析

第8章 “螺线管磁场测量”教学案例

8.1 研究概述

8.2 实验设计方案

8.3 实验准备

8.4 实验过程

8.5 实验数据分析

8.6 教学片段

8.7 案例分析

第9章 总结与展望

9.1 研究成果与不足

9.2 研究展望

参考文献

附录1 问卷调查

附录2 教师访谈提纲

攻读学位期间主要成果

致谢

文章摘要:物理实验是高中物理教学内容的重要部分,是辅助学生理解知识的重要手段,也是提高学生学习物理兴趣的重要方法。目前,在我国大多数高中学校物理实验教学中,受成本的制约,采用的电磁学方面的仪器往往存在精度不高,操作不方便,物理现象不明显等缺点,导致学生学习兴趣不高,教学效果不好等弊端。本文在传统的高中物理电磁学实验教学中引入单片机技术,来提高测量精度,优化操作过程,突出物理现象,激发学生兴趣,提升学生的物理核心素养。本文综合利用文献分析法、问卷调查法、案例分析法,对单片机技术应用于高中物理电磁学实验教学进行了案例研究,创新提出了单片机技术应用于高中物理电磁学的六个原则和三个方法。六个原则为科学性原则、直观性原则、安全性原则、准确性原则、经济性原则和操作方便性原则。三个方法为替代法、创新法和移植法。依据以上原则与方法,本文精心设计了高值电阻测量、非线性元件伏安特性测量和螺线管磁场测量三个教学案例。在“高值电阻测量”案例中,我们利用单片机与继电器等元件制作了一个智能控时开关,大幅提高了实验的精度。在“非线性元件伏安特性测量”案例中,利用单片机与高精度模数转换器等元件制作了数字电流表与电压表,消除了传统物理实验中的内接法、外接法带来的实验误差。在“螺线管磁场测量”案例中,利用单片机与霍尔传感器等元件制作了一个特斯拉计,使学生可以定量的测量磁感应强度。实践证明,使用本研究设计的教学案例以后,实验效果非常良好,学生的学习兴趣有了明显的提升。期望本论文的研究工作能够给一线物理教师在物理实验教学方面提供一些借鉴作用。

文章来源：《湖南中学物理》 网址: http://www.hnzxwlzz.cn/qikandaodu/2022/0125/841.html