浅谈dis实验在物理教学中的优势

1、浅谈dis实验在物理教学中的优势浙江省湖州市湖州新世纪外国语学校谢家强【摘要】：课程改革引入了 dis实验系统，为物理教学特别是实验教学带来了全 新的教学方式。对此，笔者结合自己的物理教学实践，认真地归纳了运用dis 实验系统的典型案例，总结出以dis实验为基础的新型物理课堂教学所具备的优 势。呼吁充分利用dis实验的优势，更好地培养学生在数字化时代的学习能力与 信息素养。【关键词】：dis实验 发展趋势 物理教学 优势一、高中物理课标教材中实验的发展趋势高中物理新课程对学科探究及实验能力提出更高的要求，鼓励将电了计算机 等多媒体技术应用在物理实验中，强调信息技术耍进入物理实验室，在实验的过

2、程中要求学生采用多种方式收集数据，充分利用传感器和计算机的功能，实时测 量、处理实验数据、分析实验结杲等，使实验过程和数据的呈现能门动进行，提 高实验的效率和效果。同时，在高中物理新课程三维目标中的“过程与方法”目标中也提出：要培 养学生信息收集的能力、分析解决问题的能力和交流合作的能力。在高中新教材 中许多章节都提到dis实验，比如必修1中第一章第4节用打点计时器测速 度提到“用传感器测速度”；第四章第5节相互作用力中提到“用传感器探 究作用力与反作用力的关系”等。所以在高中教学中渗透dis实验教学是一种必 然趋势，掌握这种新型的授课技术也是十分紧迫和必耍的，教师可以根据实际情 况进行不同方

3、式的教学。二、dis实验在改进物理教学方式上的优势利用dis实验，我们耍逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教 师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习 和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。下面，我就dis实验在物理 教学实践应用中的具体实例來谈谈dis实验在物理课堂教学中的一些优势。（-）dis实验与传统实验相比更形象、更直观，改进了物理教学的方式在学习牛顿第三定律的时候，传统的实验是学生拿两只弹簧秤互相拉，同时 观察两只弹簧秤的示数的关系，可是做实验的时候，学生看到左面弹簧秤的示数 就看不到右面的示数，由于器材的限制根本无法作到实时对应，对作

4、用力和反作 用力的关系观测不能够深入、不能够细致。现在利用dis实验系统，同学们把两 个力传感器互相拉，整个过程的实验数据由电脑记录，作用力和反作用力的关系 清楚、形象的显示在电脑屏幕上（如图1）。学生可以对整个过程慢慢的分析。亠，刁一 6力亙作朗a=2（n）图1从图中，学生们很容易得出作用力和反作用力的规律：大小相等、方向相反。 在学习振动的时候，要了解声波的振动图像，这是传统实验无法做到的，现 在我们可以利用声传感器来了解声波振动图像（图2）图2从图中，我们就可以直观看出复杂的声波振动图像所反映出的含义：人的声 咅频率是变化的（横轴），人的声咅的强弱在变化（纵轴），这样学生就对芦波有 了一

5、个形象的认识了。用图像来描述物理过程具有形象直观的特点，可以清晰地描述出其变化的动 态特征，把物理量z间的相互依赖关系和线性关系、周期性等清晰地呈现出来。 通过图像的比较，学生能够较容易的理解物理过程、发现物理规律，这种直观印 象有时能透过事物的木质，诱导学生做更深入的探讨，利用图像使得物理问题简 化明了。（二）dis实验与传统实验相比效率更高，提高了物理教学的效率传统实验探究的一大难题就是学生把大部分的时间花在记录数据、数据运 算、绘制图像上，往往没有时间进行深入探究，得出的物理规律。dis所用的实 验仪器简单，操作方便快捷，数据采集器可以在非常短的时间内将大量数据全部 记录并传送到电脑中，

6、通过配套软件直接处理。实验中记录、计算、描点、作图 的工作都由计算机來完成，学生的主要任务是根据数据进行探索、研究、推测结 论。这样腾出更多的时间，便丁-学生更多地观察物理现象，体验物理过程，探究 物理规律，把学习、生活和生产实际密切联系起來，这有利于提高学生发现问题、 提出问题、探究问题、解决问题的能力，也有利于提高课堂教学质量和效率。下 面是我在教学中的一个实例。dis实验气体压强与体积的关系实验目的探究一定质量的气体在温度不变的情况下，压強与体积之间的 关系。实验器材计算机辅助系统、压强传感器和注射器。实验步骤1、将压强传感器的探测口与注射器的气孔连接在一起，用专用导线连接压 强传感器、

7、数据采集器和计算机。2、应用计算机辅助系统，点击实验菜单上的“气体压强与体积关系”，显 示屏上将出现压强数据采集窗口和“数据表格”。3、推拉注射器活塞，使其位于各设定体积时，点击“记录数据”，表格上将 记录不同体积时所对应的注射器内气体的压強数据。点击“数据计算”，表格上 将显示注射器内气体压强和体积的乘积值，以及体积的倒数值。4、启动“图线分析”功能，在屏上可分别观察到压强和体积、压强和体积 倒数的关系曲线，得出结论（见图3）。实验结论一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积之间成反比。 进行传统实验时，学生们要自己计算压强，不仅费时而且误差较大，处理数 据更是一项艰巨的任务，与传统实验

8、相比dis实验有明显的效率优势，并且在实 验精度上也大大提高了。教育家施瓦布指出：“如果要学生学习科学的方法，那么有什么学习比通过 积极地投入到探究的过程中去更好呢？ ”教师应该用探究的方式展现科学知识， 学生应该用探究的方式学习科学内容。物理是一门口然科学，所以我们要充分利 用先进的设备和器材，引导学生体验科学实验的过程。采用dis实验后，即使在 短短的45分钟的课堂内，我们也可以利用更多的时间引导学生进行实验探索。 dis实验无疑为我们提供了一个广阔的平台。（三）dis丰富了学生的学习方式，有利于学生进行口主探究新课程改革要求教学朝着口主学习、合作学习、探究学习的方向发展。兴趣 是学生进行

9、自主探究的内在动力，对于感兴趣的事物他们乐于探究，dis实验就 是他们感兴趣的事物。dis实验的基本元件有位移、速度、温度、电流、电压等 传感器，这些传感器是进行物理实验的必备工具。教师可以利用dis和配套的专 用和通用实验软件，自主的设计实验，学生也可以利用这些进行自主探究。例如学生在进行“机械能守恒定律”的探究时，学生通过分组合作、收集资 料、方法选择，设计出了利用位移传感器和速度传感器测定某一位置的高度和速 度，利用通用软件设计表格，由表格计算出各个位置机械能，利用图像把这种关 系直观、形象的反映出来。学生在进行“测重力加速度g”的课题研究的过程中 设计出了利用位移传感器测g;用力传感器

10、测幻用两个光电门（速度传感器） 测g等多种实验方案。在逻辑电路部分的学习时，学生叮以利用门电路模块设计 出各种生活中的口动控制器，还可以进一步的设计出智能机器人。在磁场部分的 学习时，学生可以利用磁传感器感受磁场的分布情况。dis实验是培养学生学习 兴趣的催化剂，也是培养学生自主学习能力、探究能力和创新能力的重要措施。 对培养学生实践体验、口主探究、合作交流的能力大有裨益。在物理教学中运用dis可以使事物和现象“近在咫尺”；使实验过程中的变 化“定格驻留”；使憐间发生的科学变化“一目了然”；使常规实验教学手段难以 完成的实验变得“简单直观”；激发学生参与实验的兴趣、提高实验教学直观性、 形象性

11、，同时又培养了学生的观察能力、动手能力和创新探究、合作与分享等能 力。三、结束语：dis是当今社会进步的产物，具有明显的时代性，在教学实践过程当中也越 來越体现出他的明显优势，对于物理教学课堂的确很给力！作为新一代的中学生 他们要学会如何利用现有的先进技术手段更好的为我们服务，最终能有所突破, 创造出更有价值的东西，对于这一先进的教学手段进入高中教学课堂我们还有很 多事情要做，如何能更好的发挥他的作用是值得我们去实践的。我相信dis实验系统的引进会能更好地提高学生的实践能力，能更好地培养 学生的创新能力，真止做到以学生的发展为木，全面培养学生的物理能力与科学 精神。工具是大脑的扩展、手的延伸，是文明进步的阶梯。新的课程标准，新的 教学理念，新的教学形式，启迪着我们新时代的每一位教师：放开手，把学习的