优化《探究“加速度与质量、力的关系”》的实验设计

优化探究“加速度与质量、力的关系” 的实验设计优化探究“加速度与质量、力的关系” 的实验设计内容摘要：本文以实验为例，分析传统实验设计中的不足，在此基础上引入 DISLab 设备，通过改进实验装置来优化实验方案。笔者认为，DISLab 有它的优势，但同时也有它的局限，因此教师要合理利用 DISLab，扬长避短。提倡以传统实验为基础，以数字化设备为辅助，优化 DISlab在实验设计中的运用。关键词：DISLab 实验设计 优化运用物理实验教学的前提是实验设计，这是开展实验教学的关键。能否设计出合理的实验方案，在物理教学中具有举足轻重的意义。实验设计的好坏关系到实验的可行性、精确性，甚至关系到物理教学的效果，因此实验设计在物理教学中有重要的地位。所谓实验设计，就是依据实验目的、原理来确定实验步骤，选择适当的实验仪器，因此新型设备的选择和运用是至关重要的。国家教育部曾提出，要“重视将信息技术应用到物理实验室，加快物理实验软件的开发与应用，诸如通过计算机实时测量处理实验数据、分析实验结果等” 。在这样的背景之下，中小学数字化实验系统研发中心开发了计算机和传感器结合的数字化信息系统实验室，即“DISLab”。DISLab 实验的教育功能很好的反映了新课程改革的理念,为进一步配合和推动中小学理科新课程的改革进程，早在 XX 年 7 月，教育部发布的中小学理科实验室装备规范中就首次将“计算机数据采集系统”列入仪器装备标准中。这几年来，有条件的中小学已经开始对本校的理科实验室进行了改造，纷纷建立了数字化信息系统理科实验室。DISLab 的成立，为我们物理教学的实验设计提供了有力的条件。一DISLab 的介绍数字信息系统实验室(Digital Information System Laboratory，简称 DIS)是由“传感器数据采集器实验软件包计算机”构成的新型实验系统。1.传感器接受信号传感器能接受外界信号并能把他们转换为电信号，随后再传输到数据采集器。传感器种类很多，可以测量多种变量。在物理实验中常用的有力学传感器、位移传感器等。2.数据采集器转换信号数据采集器是连接传感器和计算机的桥梁，是整个系统的核心部件，其主要功能是将传感器采集的电信号转换为数字信号，然后再将这些数字信号传输到计算机。3.计算机处理信号应用在 DISLab 计算机系统要求并不高，市场上的一般配置即可满足实验需要。4.应用软件呈现信息DISLab 软件系统包含了教学所需的数据收集分析软件，它运行于 Windows 环境下，可支持几十种传感器，数据分析功能强大，如曲线图，数据表，统计，数据转换，曲线拟合等。通过应用软件的数据处理，可以得到直观、准确的图表以及其他呈现形式。二DISLab 在实验设计中的运用DISlab 以传感器和计算机为基础，结合传统的实验仪器，将实验数据采集之后用计算机进行分析处理，通过数据图表和图象展示现象、揭示规律。怎样在实验设计中使用 DISlab、传统实验与数字化实验的关系一直困扰着我们。现代信息技术进入课堂，给教师带了机遇和挑战，为了适应这种变化教师必须再学习，必须接受新仪器，新手段。其实DISLab 的使用并不是花架子，它的使用丰富了传统实验，在科学的基础上使实验有所发展，同时又开阔了学生的视野和思路，是现代化实验室重要的教育装备。但作为新生事物，DISLab 在实验领域的运用却并不完善，很多教师盲目追新，忽略了DISLab 本身的局限和不足，结果适得其反，不利于教学目标的达成。其实一个新生事物的发展总是需要过程的，同样的道理，DISLab 在实验中的运用也该逐步完善。因此如何合理地运用它从事物理教学、优化实验设计，依然是非常值得探讨的问题。笔者以实验为例，在具体设计中引入 DISlab设备，分析传统实验设计的不足，在此基础上改进实验装置，从多个角度入手，对原有实验进行拓展，优化实验方案。一.探究目的：探究加速度与质量、力的关系二.探究方法：控制变量法(一)保证小车的质量 不变,探究 与 之间的关系(二)保证合外力 不变,探究 与 之间的关系三实验装置：传统实验木板、小车模型(一)实验仪器：木板、小车、打点计时器、纸带、钩码优化探究“加速度与质量、力的关系” 的实验设计内容摘要：本文以实验为例，分析传统实验设计中的不足，在此基础上引入 DISLab 设备，通过改进实验装置来优化实验方案。笔者认为，DISLab 有它的优势，但同时也有它的局限，因此教师要合理利用 DISLab，扬长避短。提倡以传统实验为基础，以数字化设备为辅助，优化 DISlab在实验设计中的运用。关键词：DISLab 实验设计 优化运用物理实验教学的前提是实验设计，这是开展实验教学的关键。能否设计出合理的实验方案，在物理教学中具有举足轻重的意义。实验设计的好坏关系到实验的可行性、精确性，甚至关系到物理教学的效果，因此实验设计在物理教学中有重要的地位。所谓实验设计，就是依据实验目的、原理来确定实验步骤，选择适当的实验仪器，因此新型设备的选择和运用是至关重要的。国家教育部曾提出，要“重视将信息技术应用到物理实验室，加快物理实验软件的开发与应用，诸如通过计算机实时测量处理实验数据、分析实验结果等” 。在这样的背景之下，中小学数字化实验系统研发中心开发了计算机和传感器结合的数字化信息系统实验室，即“DISLab”。DISLab 实验的教育功能很好的反映了新课程改革的理念,为进一步配合和推动中小学理科新课程的改革进程，早在 XX 年 7 月，教育部发布的中小学理科实验室装备规范中就首次将“计算机数据采集系统”列入仪器装备标准中。这几年来，有条件的中小学已经开始对本校的理科实验室进行了改造，纷纷建立了数字化信息系统理科实验室。DISLab 的成立，为我们物理教学的实验设计提供了有力的条件。一DISLab 的介绍数字信息系统实验室(Digital Information System Laboratory，简称 DIS)是由“传感器数据采集器实验软件包计算机”构成的新型实验系统。1.传感器接受信号传感器能接受外界信号并能把他们转换为电信号，随后再传输到数据采集器。传感器种类很多，可以测量多种变量。在物理实验中常用的有力学传感器、位移传感器等。2.数据采集器转换信号数据采集器是连接传感器和计算机的桥梁，是整个系统的核心部件，其主要功能是将传感器采集的电信号转换为数字信号，然后再将这些数字信号传输到计算机。3.计算机处理信号应用在 DISLab 计算机系统要求并不高，市场上的一般配置即可满足实验需要。4.应用软件呈现信息DISLab 软件系统包含了教学所需的数据收集分析软件，它运行于 Windows 环境下，可支持几十种传感器，数据分析功能强大，如曲线图，数据表，统计，数据转换，曲线拟合等。通过应用软件的数据处理，可以得到直观、准确的图表以及其他呈现形式。二DISLab 在实验设计中的运用DISlab 以传感器和计算机为基础，结合传统的实验仪器，将实验数据采集之后用计算机进行分析处理，通过数据图表和图象展示现象、揭示规律。怎样在实验设计中使用 DISlab、传统实验与数字化实验的关系一直困扰着我们。现代信息技术进入课堂，给教师带了机遇和挑战，为了适应这种变化教师必须再学习，必须接受新仪器，新手段。其实DISLab 的使用并不是花架子，它的使用丰富了传统实验，在科学的基础上使实验有所发展，同时又开阔了学生的视野和思路，是现代化实验室重要的教育装备。但作为新生事物，DISLab 在实验领域的运用却并不完善，很多教师盲目追新，忽略了DISLab 本身的局限和不足，结果适得其反，不利于教学目标的达成。其实一个新生事物的发展总是需要过程的，同样的道理，DISLab 在实验中的运用也该逐步完善。因此如何合理地运用它从事物理教学、优化实验设计，依然是非常值得探讨的问题。笔者以实验为例，在具体设计中引入 DISlab设备，分析传统实验设计的不足，在此基础上改进实验装置，从多个角度入手，对原有实验进行拓展，优化实验方案。一.探究目的：探究加速度与质量、力的关系二.探究方法：控制变量法(一)保证小车的质量 不变,探究 与 之间的关系(二)保证合外力 不变,探究 与 之间的关系三实验装置：传统实验木板、小车模型(一)实验仪器：木板、小车、打点计时器、纸带、钩码优化探究“加速度与质量、力的关系” 的实验设计内容摘要：本文以实验为例，分析传统实验设计中的不足，在此基础上引入 DISLab 设备，通过改进实验装置来优化实验方案。笔者认为，DISLab 有它的优势，但同时也有它的局限，因此教师要合理利用 DISLab，扬长避短。提倡以传统实验为基础，以数字化设备为辅助，优化 DISlab在实验设计中的运用。关键词：DISLab 实验设计 优化运用物理实验教学的前提是实验设计，这是开展实验教学的关键。能否设计出合理的实验方案，在物理教学中具有举足轻重的意义。实验设计的好坏关系到实验的可行性、精确性，甚至关系到物理教学的效果，因此实验设计在物理教学中有重要的地位。所谓实验设计，就是依据实验目的、原理来确定实验步骤，选择适当的实验仪器，因此新型设备的选择和运用是至关重要的。国家教育部曾提出，要“重视将信息技术应用到物理实验室，加快物理实验软件的开发与应用，诸如通过计算机实时测量处理实验数据、分析实验结果等” 。在这样的背景之下，中小学数字化实验系统研发中心开发了计算机和传感器结合的数字化信息系统实验室，即“DISLab”。DISLab 实验的教育功能很好的反映了新课程改革的理念,为进一步配合和推动中小学理科新课程的改革进程，早在 XX 年 7 月，教育部发布的中小学理科实验室装备规范中就首次将“计算机数据采集系统”列入仪器装备标准中。这几年来，有条件的中小学已经开始对本校的理科实验室进行了改造，纷纷建立了数字化信息系统理科实验室。DISLab 的成立，为我们物理教学的实验设计提供了有力的条件。一DISLab 的介绍数字信息系统实验室(Digital Information System Laboratory，简称 DIS)是由“传感器数据采集器实验软件包计算机”构成的新型实验系统。1.传感器接受信号传感器能接受外界信号并能把他们转换为电信号，随后再传输到数据采集器。传感器种类很多，可以测量多种变量。在物理实验中常用的有力学传感器、位移传感器等。2.数据采集器转换信号数据采集器是连接传感器和计算机的桥梁，是整个系统的核心部件，其主要功能是将传感器采集的电信号转换为数字信号，然后再将这些数字信号传输到计算机。3.计算机处理信号应用在 DISLab 计算机系统要求并不高，市场上的一般配置即可满足实验需要。4.应用软件呈现信息DISLab 软件系统包含了教学所需的数据收集分析软件，它运行于 Windows 环境下，可支持几十种传感器，数据分析功能强大，如曲线图，数据表，统计，数据转换，曲线拟合等。通过应用软件的数据处理，可以得到直观、准确的图表以及其他呈现形式。二DISLab 在实验设计中的运用DISlab 以传感器和计算机为基础，结合传统的实验仪器，将实验数据采集之后用计算机进行分析处理，通过数据图表和图象展示现象、揭示规律。怎样在实验设计中使用 DISlab、传统实验与数字化实验的关系一直困扰着我们。现代信息技术进入课堂，给教师带了机遇和挑战，为了适应这种变化教师必须再学习，必须接受新仪器，新手段。其实DISLab 的使用并不是花架子，它的使用丰富了传统实验，在科学的基础上使实验有所发展，同时又开阔了学生的视野和思路，是现代化实验室重要的教育装备。但作为新生事物，DISLab 在实验领域的运用却并不完善，很多教师盲目追新，忽略了DISLab 本身的局限和不足，结果适得其反，不利于教学目标的达成。其实一个新生事物的发展总是需要过程的，同