引言：在当前的社会发展进程中，传感器已经成为了一种现代化的教育手段，特别是在初中物理实验室当中，通过对于传感器的合理应用，能够更好的突出物理学科所具备的应用性特征。特别是在目前各类现代技术与仪器设备飞速发展的背景下，利用传感器能够更好的拓展人类的感知范围，传感器在本质上属于针对人类感官所进行的延伸，能够采集到更多的数据信息，而在初中物理实验教学过程中，通过对于传感器的合理应用，可以将声、光等物理量与电学之间更好的融合在一起，在测量过程中进行传输与储存，使得初中物理实验能够向着数字化的方向发展。

一、传感器在初中物理数字化实验中的优点

（一）引导学生进行探究式学习

物理教学在本质上属于一种融合了实验、观察以及探究等多方面内容的抽象学习过程，而在实验教学的开展进程中，其主要目的就是引导学生通过实验来提高对于物理知识的掌握程度，使得学生们能够充分体验到科学探究的整体过程，提升对于科学研究方式的理解程度。而通过对于传感器的合理应用，能够进一步提升探究的实效性，能够针对传统的实验内容进行深入挖掘，通过对于传统实验中各类基本条件的转变，充分开发出内部隐藏的教学功能，而在后续采用传感器进行实验教学时，教师也应当引导学生结合实验场景来展开自主探究，使得学生可以在不断研究与总结的过程中，明确物理的变化规律，这样学生就可以提升对于物理学现象的理解程度，在后续学习过程中也能够形成独立思考意识，逐步拓展学生的创新思维。

（二）实现对于抽象内容的可视化转变

在初中物理实验教学过程中，其经常会涉及到一些较为抽象的概念，在针对声音这部分内容进行学习时，其中存在的难点就在于如何帮助学生明确声音的三种特征。而通过对于传感器的合理应用，就可以有效解决这部分问题，声音出现的减弱以及增强等现象，都能够应用传感器进行直接检测，而后直接在计算机设备当中进行展示，这样就可以帮助学生更加直观的观察到声音所产生的变化。而随着音叉不断震动，其内部所出现的波形现象也能够通过传感器进行检测，在其中明确每秒钟波形的形成数量，由此可以看出，由于传感器技术自身所具备的独特作用，使得原本物理实验中存在的各类微观现象能够有效实现可视化转变，帮助学生更好的理解抽象的物理知识^[1]。

（三）采用各类数字化的实验方式

在以往各类初中物理实验教学的开展进程中可以看出，实验室当中很难针对所有实验进行演示，而通过对于数字化传感系统的灵活应用，就可以更好的解决这部分问题，比如在相互作用力的教学过程中，教师就可以引导学生手持传感器向着相反的方向用力拉动，这样就可以进一步明确在短时间内两个力所出现的变化。通过这种现代化实验方式与实验技术的全面融合，不仅能够帮助学生直接观察到具体的物理现象，还有利于激发学生自身的学习兴趣。

二、初中物理教学中引入数字化实验的重要性

（一）引入数字化实验是必然的发展趋势

数字化实验在本质上就是在物理实验教学中引入各类现代信息化技术，而在当前的社会环境中，信息化技术已经在教学过程中得到了广泛应用，比如AI技术、多媒体课件等，这些都对传统的课堂教育模式产生了极大的冲击，也逐渐改变了课程开发模式以及教学方案。而在初中物理教学过程中，通过对于数字化实验的开展，能够进一步提高实验内容的清晰程度，保证实验中获取到的各类数据信息更加准确，在减少实验时间的基础上，稳步提升各类数据信息的可分析性，这也有利于提升各类创新性实验的成功率。同时，在初中物理课程标准当中，涉及到的实验主题教学内容中，有大部分实验都可以利用传感器来完成，由此可以看出，在实验过程中采用传感器，能够帮助学生对各类实验数据进行深入分析，学生利用信息化技术进行实验也可以充分体会到科技发展所带来的便利，在不断实验的过程中形成更加严谨、认真的学习态度^[2]。

（二）引入数字化实验属于社会生活的需求

在学生的日常生活当中，存在着许多传感器设备，比如测量温度的温度传感器，以及手机中存在的计步软件等，这些都属于传感器在生活当中的应用。如果在初中物理教学过程中能够引入数字化实验，就可以帮助学生明确科技发展与物理之间存在的联系。而在常规的实验教学过程中，部分实验由于器材等方面产生的限制，很难发挥出整体作用，这时就可以利用数字传感技术来对所需数据进行实时化采集，引导学生对这部分数据信息展开深入分析，从原本的定性分析转变为定量分析，帮助学生更好的认知各类物理现象，形成更加完整的物理理念。除此之外，数字传感技术在物理实验过程中的应用，也能够逐步提升教师采用信息化技术进行教学的能力，并在后续开发出各类具备着创新性特征的实验资源。

三、基于传感器的初中物理数字化实验实施措施

（一）利用传感器来提升初中物理数字化实验的精度

在基于传感器开展数字化实验的实际过程中，通过对于声、光、电等多种类型传感器的合理应用，能够对相关物理量进行合理测量，有效解决传统各类实验装置中存在的准确度较低以及测量稳定性比较差等多种问题。举例说明，在采用温度计来对液体温度进行测量的过程中，即便教师提前指出温度计的玻璃泡不能与容器底部或是侧面进行触碰，但学生在操作时也难免会出现误差，一旦触碰过后温度就会产生变化，导致后续的实验效果不够理想。尤其是在温度计的玻璃泡与容器进行接触过后，其与玻璃泡完全浸泡在液体当中所显示的示数基本一致。在这种情况下，就可以采用温度传感器来完成这种温度测量实验，其中需要注重的在于，目前较为常见的液体温度计，其由于受到介质条件以及测温介质等多种因素产生的影响，在温度测量上会产生一定程度的误差，而温度传感器所产生的误差相对较小，有利于提升实验的准确性与稳定性^[3]。

（二）利用传感器来提高实验的可视程度

在一些初中物理实验的开展进程中，尤其是演示实验时，部分实验内容的可视度比较差，有时只有坐在前排的学生才能够看到实验效果。所以，在后续教学过程中，就可以通过对于摄像头等设备的应用，将其与计算机进行连接过后，利用显示屏来显示出对应的图像，从而有效引导学生主动进行实验，更好的达到预期中的教学效果。同时，在利用传感器开展数字化实验过后，教师也能够进一步提升实验内容的可视程度。通过对于传感器的合理应用来将那些不可见的因素转变为可见的数据信息，比如光强或是磁场等。而在以往的教学过程中，比如磁现象的教学，由于磁体在磁极部位的磁性最强，这时教师就可以将磁体放置在玻璃板上，并在磁体的周边部位撒上铁粉，而后通过对于玻璃板的敲打让学生直接观察铁粉的具体分布情况，尽管采用这种方式能够让学生明确磁极两端部位有着较强的磁性，但学生对于磁性到底有多强则并不明确，这对于后续教学内容的开展没有起到太大的帮助。而通过对于磁感应强度传感器的合理应用，就能够帮助学生直接观察到磁体周边的强度分布情况，在充分结合对应图像与数据信息的基础上，构建出完整的磁场模型，这也有利于提高学生的科学思维^[4]。

（三）利用传感器来强化实验的操作性

由于传统的初中物理实验中，具备着操作不够简便以及实验流程较为复杂等多种问题，这样也会逐步提升实验过程中所产生的不可控因素，导致后续得出的实验数据存在较大误差。所以，为了有效降低实验的时间消耗，促进后续实验的顺利开展，保证整体实验效果能够稳步提升，教师就应当引入数字化实验模式，通过其所具备的准确可控以及顺时静态等多种优势，合理选择对应的实验方案，从而更好的培养学生的科学思维以及探究能力。举例说明，在进行阿基米德原理实验时，学生通常都会采用测力计来对四个物理量进行测量，分别为小桶重力、物体重力、物体在液体中的拉力以及小桶与排开液体的整体重量，而通过对于传感器的合理应用，就可以将其中一个力传感器固定在铁架台中，另一个直接用手提着，而后让物体逐步浸泡在水中，这时在软件当中就会显示出两个力的具体图像，使得学生能够更加直观的针对两个力的离散性加以分析，教师也能够在后续引导学生明确物体浮力与排开水之间存在的重力关系，提升学生对于阿基米德定律的理解程度。

（四）利用传感器提高数据信息的分析性

在初中阶段所开展的各类实验中，其大多属于探究性实验，这也使得后续得出的结论为定性结论，出现这种情况的主要原因就在于实验过程中获取到的测量信息缺少准确性，整体可分析性相对较差。所以，在进行物理实验时，教师就应当通过对于转换法的合理应用，帮助学生设计出更加完整的实验方案，将数据信息直接转变为具体现象，比如运动距离或是灯泡的亮度等。然而，这种实验方式虽然有利于促进学生心智的稳定发展，却很难对学生的科学思维与核心素养进行高效培养。举例说明，在利用伏安法来对电阻进行测量时，需要学生测量出灯泡灯丝的电阻，以及定值电阻的具体阻值，通过两者间的对比来找寻出内部隐藏的基本规律，但由于其中需要采用欧姆定律来对电阻值加以计算，这就至少需要进行三次实验，不仅收集到的实验数据比较少，后续的处理难度也相对较高。然而，如果采用电流传感器以及电压传感器进行实验，学生只需要对滑动变阻器移动，就可以获取到多组电流与电压值，而后将这部分信息直接引入到Excel表格当中，通过对于对应公式的合理设置来进一步得出定值电阻与灯泡灯丝的具体电阻值，其中涉及到的数据信息不仅数量较多，还有着极高的准确性，有利于学生在不断分析的过程中得出对应的结论，促进整体实验效果的稳步提升^[5]。

结论：综上所述，在当前的社会发展进程中，为了有效提升初中物理实验的综合效果，就要在其中更合理的引入数字化实验模式，而在实际数字实验的开展进程中，通过对于传感器的应用能够进一步提升整体实验效率，并利用计算机设备来完成对于数据信息的自动化采集与处理工作，这样能够节约大量的教学时间，引导学生针对实验过程中所产生的物理现象进行充分观察，从而更好的实现对于物理规律的合理探究。同时，利用传感器来开展初中物理数字化实验，还可以提升实验的准确性、可视性与操作性，保证学生可以更好的参与到实验过程中，使得学生对于物理知识能够产生更加深刻的理解。

参考文献：

[1]董清华,赵小艳. 基于传感器的初中物理数字化实验实施策略 [J]. 中小学实验与装备, 2023, 33 (04): 61-64.

[2]法国清,于文明. 基于传感器技术的初中物理信息化教学设计初探 [J]. 中学物理, 2021, 39 (18): 61-63.

[3]刘作志. 基于DIS的初中物理实验课程资源整合研究[D]. 青岛大学, 2021.

[4]邹培敏. 浅谈传感器技术在初中物理实验教学中的应用 [J]. 考试周刊, 2019, (35): 176.

作者简介：

姜超超，男，汉族，籍贯：安徽滁州，生于：1987.10，工作单位：上海市民办尚德实验学校，单位省市：上海市，单位邮编：200120职称：二级，本科学历，本科专业：师范物理学