基于微处理器的初中物理教具开发与应用研究
这是一篇关于自制教具,微处理器,初中物理,物理课程资源的论文, 主要内容为物理学是一门以实验为基础的自然科学领域必修课,对提升学生科学素养具有重要意义。物理实验教学的有效实施,离不开重要的课程资源—教具。自制教具是教具重要来源之一,为丰富物理课程资源,提高初中物理教学质量,融合新技术、新设备进行教具开发具有重要意义。本研究采用了文献研究法、问卷调查法、访谈法和实验法。基于文献梳理,辅以知识图谱,发现中学物理教育中有关自制教具的主要研究内容如下:(1)自制教具价值的发掘;(2)教具开发与制作;(3)教具的应用;(4)教具开发、使用现状调查。通过分析中学物理教育中自制教具的研究热点及发展趋势,发现新时期自制物理教具,正从简单制作向结合新技术、新设备方向发展,从单一学科向跨学科融合方向发展。基于问卷和访谈,本研究调查了初中物理实验教学中实验器材的使用、自制教具开发及应用情况。调查发现:(1)当前物理实验所用器材以直接购买为主,自制教具占比较小;(2)应用微型处理器开发的教具较少;(3)教师开发教具存在功利性问题。鉴于梳理文献得到的自制教具研究现状和调查中发现的问题,本研究将微处理器引入物理教具开发中,制作了“色光三原色演示装置”“新型F形光源”“浮力产生原因演示装置”三个教具。基于数字调光策略开发的色光三原色演示装置,实现了三种色光演示状态可调节,将静态演示变为动态演示;新型F形光源可替代蜡烛和传统F形光源,集两种光源之长;浮力产生原因演示装置通过Arduino控制板,结合气压传感器,实时采集数据,并将传感器输出的电压值转换为压强值,学生可直接感知不同深度的液体对物体作用的差异,减少认知负荷。针对三个自制教具,分别撰写了教学设计,并进行了实验研究。实验研究选取两个平行班级,按照教学设计进行实践,并加入检验环节,获取学生的知识掌握情况。根据学生的反馈,分析了所开发的教具在教学中的应用效果。结果显示,基于微处理器开发的教具,使得物理现象更直观,更能吸引学生注意,从而引导学生进行主动思考和提问,对学生理解、掌握相关物理知识,拓宽跨学科视野发挥了积极作用。论文最后对本研究作出总结,反思研究中的不足,并从自制物理教具的开发、评价和组织三方面作出展望。
基于微处理器的初中物理教具开发与应用研究
这是一篇关于自制教具,微处理器,初中物理,物理课程资源的论文, 主要内容为物理学是一门以实验为基础的自然科学领域必修课,对提升学生科学素养具有重要意义。物理实验教学的有效实施,离不开重要的课程资源—教具。自制教具是教具重要来源之一,为丰富物理课程资源,提高初中物理教学质量,融合新技术、新设备进行教具开发具有重要意义。本研究采用了文献研究法、问卷调查法、访谈法和实验法。基于文献梳理,辅以知识图谱,发现中学物理教育中有关自制教具的主要研究内容如下:(1)自制教具价值的发掘;(2)教具开发与制作;(3)教具的应用;(4)教具开发、使用现状调查。通过分析中学物理教育中自制教具的研究热点及发展趋势,发现新时期自制物理教具,正从简单制作向结合新技术、新设备方向发展,从单一学科向跨学科融合方向发展。基于问卷和访谈,本研究调查了初中物理实验教学中实验器材的使用、自制教具开发及应用情况。调查发现:(1)当前物理实验所用器材以直接购买为主,自制教具占比较小;(2)应用微型处理器开发的教具较少;(3)教师开发教具存在功利性问题。鉴于梳理文献得到的自制教具研究现状和调查中发现的问题,本研究将微处理器引入物理教具开发中,制作了“色光三原色演示装置”“新型F形光源”“浮力产生原因演示装置”三个教具。基于数字调光策略开发的色光三原色演示装置,实现了三种色光演示状态可调节,将静态演示变为动态演示;新型F形光源可替代蜡烛和传统F形光源,集两种光源之长;浮力产生原因演示装置通过Arduino控制板,结合气压传感器,实时采集数据,并将传感器输出的电压值转换为压强值,学生可直接感知不同深度的液体对物体作用的差异,减少认知负荷。针对三个自制教具,分别撰写了教学设计,并进行了实验研究。实验研究选取两个平行班级,按照教学设计进行实践,并加入检验环节,获取学生的知识掌握情况。根据学生的反馈,分析了所开发的教具在教学中的应用效果。结果显示,基于微处理器开发的教具,使得物理现象更直观,更能吸引学生注意,从而引导学生进行主动思考和提问,对学生理解、掌握相关物理知识,拓宽跨学科视野发挥了积极作用。论文最后对本研究作出总结,反思研究中的不足,并从自制物理教具的开发、评价和组织三方面作出展望。
基于微处理器的初中物理教具开发与应用研究
这是一篇关于自制教具,微处理器,初中物理,物理课程资源的论文, 主要内容为物理学是一门以实验为基础的自然科学领域必修课,对提升学生科学素养具有重要意义。物理实验教学的有效实施,离不开重要的课程资源—教具。自制教具是教具重要来源之一,为丰富物理课程资源,提高初中物理教学质量,融合新技术、新设备进行教具开发具有重要意义。本研究采用了文献研究法、问卷调查法、访谈法和实验法。基于文献梳理,辅以知识图谱,发现中学物理教育中有关自制教具的主要研究内容如下:(1)自制教具价值的发掘;(2)教具开发与制作;(3)教具的应用;(4)教具开发、使用现状调查。通过分析中学物理教育中自制教具的研究热点及发展趋势,发现新时期自制物理教具,正从简单制作向结合新技术、新设备方向发展,从单一学科向跨学科融合方向发展。基于问卷和访谈,本研究调查了初中物理实验教学中实验器材的使用、自制教具开发及应用情况。调查发现:(1)当前物理实验所用器材以直接购买为主,自制教具占比较小;(2)应用微型处理器开发的教具较少;(3)教师开发教具存在功利性问题。鉴于梳理文献得到的自制教具研究现状和调查中发现的问题,本研究将微处理器引入物理教具开发中,制作了“色光三原色演示装置”“新型F形光源”“浮力产生原因演示装置”三个教具。基于数字调光策略开发的色光三原色演示装置,实现了三种色光演示状态可调节,将静态演示变为动态演示;新型F形光源可替代蜡烛和传统F形光源,集两种光源之长;浮力产生原因演示装置通过Arduino控制板,结合气压传感器,实时采集数据,并将传感器输出的电压值转换为压强值,学生可直接感知不同深度的液体对物体作用的差异,减少认知负荷。针对三个自制教具,分别撰写了教学设计,并进行了实验研究。实验研究选取两个平行班级,按照教学设计进行实践,并加入检验环节,获取学生的知识掌握情况。根据学生的反馈,分析了所开发的教具在教学中的应用效果。结果显示,基于微处理器开发的教具,使得物理现象更直观,更能吸引学生注意,从而引导学生进行主动思考和提问,对学生理解、掌握相关物理知识,拓宽跨学科视野发挥了积极作用。论文最后对本研究作出总结,反思研究中的不足,并从自制物理教具的开发、评价和组织三方面作出展望。
基于ARM＿Linux的多功能气雾栽培装置研究与设计
这是一篇关于气雾栽培,嵌入式技术,传感器,微处理器,操作系统的论文, 主要内容为随着我国农业现代化水平的提高,许多高新技术都尝试着应用到农业生产中,其中气雾栽培解决了无土或反季节等特殊条件下作物种植困难的问题,且易于自动化、智能化管理。目前,已有的气雾栽培系统移植性和扩展性较差,功能设计不够全面,粗放式的管理模式难以满足现代农业精细化种植的要求,需要进一步优化完善自动化系统,为真正实现智能农业打下夯实的硬件和软件基础。因此,本文紧密结合嵌入式技术及传感器技术,基于ARM9架构的微处理器设计并制作出一套多功能气雾栽培装置,主要工作如下:(1)设计并制作立体式栽培试验台和超声波雾化片固定盘,其中试验台依据结构划分成高度和角度可以自由调整的补光系统,营养液供给回流系统以及雾化系统,各个部分容易组装和拆卸,可依据实际需求扩展和裁剪。(2)确定气雾栽培装置具体功能需求,对比主流控制芯片,基于S3C2440芯片为核心设计硬件平台,利用交叉编译开发环境实现嵌入式Linux操作系统的移植,并依照字符设备驱动程序框架编写传感器驱动程序,包括光照强度、温湿度、营养液浓度等检测模块,以及基于UVC协议和V4L2框架实现视频采集。然后通过测试程序验证各个驱动的可行性后,根据驱动接口开发Qt人机交互应用程序并实现网页远程监管。(3)针对多输入和多输出的复杂系统,以超声波雾化片为主要控制对象,提出分级雾化耦合温度控制的方法,并量化输入输出的营养液量,以平衡供给和消耗,同时针对不同植物对光照需求的差异,设计双模式全光谱光照补偿,最后实现自动控制程序。(4)完成气雾栽培装置整体调试后,进行雾化效果实验,温度控制实验,验证系统环境控制能力是否能够达到作物生长要求,然后测试人机交互应用程序和远程管理网站的各项功能是否能正常使用,最后通过大蒜和生菜栽培试验,验证了气雾栽培装置的可行性。
基于ARM＿Linux的多功能气雾栽培装置研究与设计
这是一篇关于气雾栽培,嵌入式技术,传感器,微处理器,操作系统的论文, 主要内容为随着我国农业现代化水平的提高,许多高新技术都尝试着应用到农业生产中,其中气雾栽培解决了无土或反季节等特殊条件下作物种植困难的问题,且易于自动化、智能化管理。目前,已有的气雾栽培系统移植性和扩展性较差,功能设计不够全面,粗放式的管理模式难以满足现代农业精细化种植的要求,需要进一步优化完善自动化系统,为真正实现智能农业打下夯实的硬件和软件基础。因此,本文紧密结合嵌入式技术及传感器技术,基于ARM9架构的微处理器设计并制作出一套多功能气雾栽培装置,主要工作如下:(1)设计并制作立体式栽培试验台和超声波雾化片固定盘,其中试验台依据结构划分成高度和角度可以自由调整的补光系统,营养液供给回流系统以及雾化系统,各个部分容易组装和拆卸,可依据实际需求扩展和裁剪。(2)确定气雾栽培装置具体功能需求,对比主流控制芯片,基于S3C2440芯片为核心设计硬件平台,利用交叉编译开发环境实现嵌入式Linux操作系统的移植,并依照字符设备驱动程序框架编写传感器驱动程序,包括光照强度、温湿度、营养液浓度等检测模块,以及基于UVC协议和V4L2框架实现视频采集。然后通过测试程序验证各个驱动的可行性后,根据驱动接口开发Qt人机交互应用程序并实现网页远程监管。(3)针对多输入和多输出的复杂系统,以超声波雾化片为主要控制对象,提出分级雾化耦合温度控制的方法,并量化输入输出的营养液量,以平衡供给和消耗,同时针对不同植物对光照需求的差异,设计双模式全光谱光照补偿,最后实现自动控制程序。(4)完成气雾栽培装置整体调试后,进行雾化效果实验,温度控制实验,验证系统环境控制能力是否能够达到作物生长要求,然后测试人机交互应用程序和远程管理网站的各项功能是否能正常使用,最后通过大蒜和生菜栽培试验,验证了气雾栽培装置的可行性。
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