浅谈课堂演示在传感器教学中的作用

摘 要 在传感器课程的实验教学中学生经常进行分组实验，但教师的课堂演示实验一般没有，文中浅析了课堂演示实验的重要性，为提高教学质量提供借鉴。

关键词 演示实验　探索性演示实验　验证性演示实验

在传感器课程的教学中，教师一般只重视学生分组实验，而忽视课堂演示实验，认为只要把理论讲好了，课堂演示实验可做可不做。其实不然，在教学过程中，演示实验起着非常重要的作用，它能为学生提供感性知识，能培养他们的观察能力、分析综合能力。因此，教师要努力做好演示实验，以提高教学质量。

课堂演示实验可分为探索性演示实验和验证性演示实验。探索性演示实验是通过实验得出某一结论， 或是通过实验得出数据，推导出某一规律，即是从实践到理论的过程。验证性演示实验是在讲授过某一理论后，用实验去检验其正确性，即是从理论到实践的过程。而这两种实验在教学过程中又各有作用。

探索性演示实验能直观地展示出一些规律或理论的来由，使学生对相关内容有较深刻的印象，同时还能拓宽学生的思路，增强学生解决问题的能力。如在讲授热电偶、霍尔元件的工作原理时，就可以从演示实验中的实验现象得出传感器的工作原理，然后在黑板上进行理论推导，得出其工作原理的数学模型。这样，学生以后遇到这些传感器时就会回想起课堂演示时的实验现象，想到数学公式所代表的含义。在讲解各种传感器的测量误差时，若用仪器把测量误差显示出来，学生则会一目了然，且会不由自主地思考测量误差是怎么来的，怎样消除或减小这些误差。

验证性演示实验能帮助学生对所学理论知识更进一步地理解，让学生从理性认识回到感性认识，可以检验学生的认识是否正确，可以纠正学生认识的偏差。例如：在讲解电容传感器的应用时，学生对各种类型电容传感器的工作原理很容易理解，但再进一步，如对变极板间介质介电常数的电容传感器的应用理解起来却较为困难，学生吃不透到底是如何应用的。如果让学生观察电容液面计的演示实验，通过调整容器内的液位高低，使电容值改变，从而测量仪表显示测量结果，学生就能清晰的理解电容液面计的应用，这一问题就迎刃而解了。再如：在用图解分析传感器的测量电路时，若配合演示实验加以验证，则可以使学生正确理解和记忆传感器的测量电路是如何进行信号转换的。

既然演示实验对传感器课程的教学有如此多的益处，那么，怎样去做呢?笔者认为需把握好以下几个方面：首先，要有做好演示实验的意识。在教学过程中，演示实验并不是大纲规定要做才做(其实大纲并无规定），也不是课本上有“图”才做，而是应该有必要做就做。即使条件不允许，有时在课堂上出示一些传感器实物、模型或图片以及实验视频，对教学也有帮助。

其次，老师在备课时要认真吃透课本内容，深入了解学生的水平，确定哪些内容需要利用演示实验来帮助教学。确定实验的目的，即要分清所做实验的性质，是通过实验得出规律的探索性实验，还是用验证性实验验证讲授过的理论。在传感器课程的教学中，一些传感器的工作原理要用探索性演示实验来辅助教学，而各种传感器的应用大都是验证性实验，而像各种传感器的测量误差，则既可以先演示后解释原因，又可以先介绍误差产生的原因，然后再用实验加以验证。

第三，课前应做好充分的准备。实验最好采用现成的积木式电子线路演示实验箱(板）。如无此设备，可以用自制。制作时电路要设计得大小合适，简单合理。尽量做成每个实验的专用电路，因为多用电路线路势必复杂，这样演示时会分散学生的注意力。搭好电路后应反复调试，以求达到最佳演示效果。调试时要注意元件型号和参数的选择，演示效果才明显。实验中的测量仪表应尽量用体积大的示教电表，示波器应选用大屏幕的。在教学过程中应不断地积累经验，以便能熟练地把传感器及电路调节到最佳状态。

最后，做演示时还应注意几点：（1）演示之前要给学生点明实验的目的，是为了得出某一规律，还是为了检验某一公式的正确性；（2） 要对实验电路及所用仪器仪表作简单的介绍，利用多媒体给出实验电路图。如果用的是积木式实验箱，则应当着学生的面，按照预先设计好的方案一步一步地搭接电路，连接仪器仪表；（3）让学生参与实验。演示时，实验不一定由教师一人做，可以让学生参加一起做，让动手能力强的同学来搭接电路，请学生读仪表的示数等；（4）要适时解释实验误差。在做实验时，可能产生误差，如：对一些半导体材料制成的传感器的实验，温度误差可能很明显。这时就得对这些误差做适当的解释，实验时不能凑数字，也不能修改数据，不然会使学生不相信实验结果。