张景媛 潘丹丹 郭秋洁 郑勤红

摘  要：针对高中物理选择性必修2中“传感器”这一章节的教学地位始终处于弱势的教学现状，将低成本且简单开源的Arduino单片机引入传感器教学，设计以提高学生物理核心素养为目标的Arduino传感器实验教学案例，贯彻落实课程标准中的内容要求和目标要求。将教学过程设计为情境导入、新课教学、学以致用、多方评价四个阶段，教学内容和实验项目适合于高中学生；教学过程中注重物理知识和实验原理的介绍，通过该案例教学，学生运用物理知识分析解决实际问题的能力以及他们的物理核心素养均能得到提高。

关键词：核心素养；实验设计；传感器；Arduino单片机；探究实验

引言

中学物理教学提倡以物理核心素养为导向组织开展，物理学科核心素养的关键成分主要有物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面^{[ 1 -2]}。多个版本的高中物理教科书中均将“传感器”編排为独立章节，且近年来传感器常作为高考命题内容；另外，在大学物理实验课程中大量涉及传感器的运用，因此，传感器基础知识正逐渐成为高中物理教学中的重要内容之一。同时，编程教育早已在世界各国陆续开展，有研究表明编程能够显著地促进学生知情意行多方面的发展，以推进学生个体的正向发展^{[ 3 ]}。目前Arduino作为一个低成本且简单开源的编程平台应用于机器人教育，其课程能有效促进学生间的交流协作且深受中学生的喜爱^{[ 4 ]}。……