实施过程（根据学生的汇报录音整理）
（一）我们做了什么（图4—20）
我们做了一个基于单片机的简易温度计，其中包括硬件单片机、显示器件、温度传感器（含热敏电阻）和软件（程序）。
图4—20 基于单片机的简易温度计
（续表）
注：1.教学要求指的是对学生的要求。
2.所需时间：按照12次课考虑，每次课以4学时计算。
3.针对三个基本实验，会事先编写实验指导书，提前发给学生，以便做好实验准备。
4.测温仪或温度报警装置为二选一，学生可根据自己的情况选择一个题目进行设计。
（二）我们为什么要做这个
首先，因为温度计是生活中常见的事物，能够联系生活。同时，探究过程是以初三电学为基础，联系了课内学习。另外，由于时间有限，需要选择难易适中、容易被接受的课题，同时还要具有趣味性。最普通的温度计是根据液体的热胀冷缩原理制作的，像水银温度计。而电子温度计相对于这些普通的温度计来说，它的精度更高，而且测量温度的时间更快。综上所述，我们选择做一个基于单片机的简易温度计。
（三）探究制作过程
1.知识储备
先通过亲自动手做实验的方式学习了初中的电学知识（图4—21），并在实验中尝试自己总结规律；熟悉并理解探究制作过程中所要学的基本技能（图4—22、图4—23），为后面做温度计做了一个简单的铺垫。
在实验过程中，我们随时记录数据，借助电脑软件生成图像，通过实验数据以及图像总结出规律。
图4—21 王卫红导师讲解欧姆定律
图4—22 电学实验
图4—23 记录并录入数据
2.探究热敏电阻随温度的变化
我们原本计划用热敏电阻随温度升高而阻值减小的特性作为温度计的测温原理，因此我们进行了有关热敏电阻的实验（图4—24）。
图4—24 热敏电阻实验
由于原理上的相关性，这个实验是比较重要的一个试验。
改变空气温度是一件比较困难的事情。我们将电阻浸在水中然后改变水的温度，从而让热敏电阻改变阻值。图4—24最上方的白色物体是一个瓶盖，瓶盖中有水，热敏电阻浸于其中。然后用万用表测出电压值和电阻值并记录到表格里，录入电脑并生成图像（图4—25）。
图4—25 数据图像
从图中可以看到，测量值和理论计算值有偏差。其主要原因是水温变化过快，我们发现在做实验前后，水温可以相差10℃甚至更高。还有一个原因是测量次数较少，因而导致显示的图像偏差很大。
分析数据后，我们发现热敏电阻所测的温度误差较大，较易受外部环境的影响，无法满足对精度的需求。
在进一步学习中，我们发现单片机可以帮助减少误差，同时温度传感器能与之配套使用且其精度也更高，因此我们改用单片机和温度传感器（主体也是热敏电阻）进行测温。
3.完成调试（图4—26）
制作基于单片机的温度计，最主要的任务就是进行温度补偿，这是为了减小测温的误差。
图4—26进行温度补偿
图4—26 为我们为了进行温度补偿而采集数据。图4—27是经过补偿的数据。
图4—27 热敏电阻实验数据图像
图4—28 成品
4.成品（图4—28）
（四）遇到的问题与收获
1.问题
遇到主要问题是误差。这是实际操作中最重要的问题而同时也是我们在课堂的理论学习中不常遇到的。众所周知，计算值和测量值之间总是有误差的。误差难以避免，但在实际操作过程中可以采用更精密的仪器（如使用单片机和温度传感器），并采用科学的方法（如多次测量求平均值）尽量降低误差。
2.收获
1）严谨客观
科学探究中，要持有严谨客观的态度，是同学的收获之一。
有位同学讲述了自己的经历：记得有一次在记录数据时，我因写错而用涂改液修改，这时我们的导师很严肃认真地告诉我，记录实验数据时，坚决不允许用涂改液等修改，否则会影响实验数据的客观性和可信度，要改就直接用笔划掉，写在旁边。她还告诉我，在科研过程中，要修改数据是要本人在旁边签字确认的。
2）及时调整
开始时，发现分立的热敏电阻误差较大，因此后来用了单片机以及温度传感器代替了热敏电阻。
这一个经历告诉我们在探究过程中，可能会产生没有预料到的情况，这个时候就要分析问题，及时调整。
3）实际与理论的不同
理论与实际操作总是有不同之处，这是我在探究过程中所意识到的。最明显的一个表现就是实验中产生的误差了。在学校课堂中，实际的误差一般都是忽略不计的。但在实验室，我们的目的在于使装置好用且测量准确，因此需要尽量减小误差。因而我们进行了温度补偿、多次测量等。