如何研磨初中高效物理課堂基于DIS實驗培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

趙 敏

(江蘇省宿遷市沭陽如東實驗學(xué)校 223600)

物理實驗在初中物理教學(xué)中的重要性不言而喻，但與傳統(tǒng)物理實驗相比，DIS實驗在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用，借助了現(xiàn)代科技力量，通過對數(shù)字信息系統(tǒng)的利用，克服了傳統(tǒng)物理實驗儀器的諸多弊端，可以更好為學(xué)生呈現(xiàn)實驗效果，這對學(xué)生的物理科學(xué)思維能力培養(yǎng)無疑是有絕佳好處的，為此今后初中物理教師有必要對DIS實驗進行更加深入的研究.

一、DIS實驗含義及特征

DIS又稱之為“數(shù)字化信息系統(tǒng)”，因此DIS實驗是由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、實驗軟件包、計算機組成的新型實驗系統(tǒng)，在初中物理教學(xué)中，帶領(lǐng)學(xué)生進行DIS實驗，不斷克服了傳統(tǒng)物理實驗儀器的諸多弊端，同時還可以借助信息技術(shù)力量，促使物理實驗教學(xué)多面整合.基于DIS實驗系統(tǒng)的構(gòu)成和功能，可以發(fā)現(xiàn)DIS實驗具有操作方便、實驗效果強的特征，如在使用DIS系統(tǒng)進行實驗時，通過計算機接口技術(shù)就可以迅速的采集實驗信息，并將采集到的各類物理信息，通過計算機進行多元化的處理，同時DIS系統(tǒng)還具有多樣化的自主操作平臺，這都極大的提升了實驗操作的便捷性.此外DIS系統(tǒng)具有強大的函數(shù)圖像處理功能，可以對研究對象進行定性和定量兩個方面的研究，并直觀的揭示出物理量之間的關(guān)系，這可以讓學(xué)生多角度、多視角的感知物理知識，體現(xiàn)出了DIS實驗的直觀特性，因此相比較傳統(tǒng)的初中物理實驗，DIS實驗無疑為學(xué)生的科學(xué)思維能力培養(yǎng)創(chuàng)造了可能.

二、基于DIS實驗的學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)策略

1.DIS演示實驗，激發(fā)學(xué)生思維

在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的初中物理實驗教學(xué)中，教師需要明確學(xué)生強烈的好奇心和求知欲，正是科學(xué)思維的動力和源泉，而物理演示實驗的作用，就是將神奇的物理現(xiàn)象展現(xiàn)出來，從而顛覆學(xué)生的客觀認識，促使學(xué)生產(chǎn)生強烈的好奇，從而激發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維，而傳統(tǒng)實驗受教學(xué)條件限制，實驗展現(xiàn)效果并不清晰，因此影響了教學(xué)效果，而DIS實驗借助數(shù)字化信息系統(tǒng)，可以呈現(xiàn)更好的演示效果.如在學(xué)習(xí)“電流的磁場”這節(jié)課程教學(xué)時，為了能夠更好的讓學(xué)生認識到電流磁場的存在，并培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，在DIS實驗中，教師可以將微電流傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，然后開啟電源，打開DIS應(yīng)用軟件，在實驗條目中點擊“微弱磁通量變化時的感應(yīng)電流”，學(xué)生就可以直觀的看見閉合線圈中，由于磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，這樣的實驗方式是傳統(tǒng)直接利用靈敏電流計無法觀察到的實驗現(xiàn)象，可更好的激發(fā)學(xué)生的思維.

2.DIS驗證實驗，開啟學(xué)生思維

在初中物理教學(xué)中，有很多的物理定理、定律雖然是前人的創(chuàng)造性思維成果，但是對于初次接觸知識的初中生而言，一切任然是未知的，為了能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力，在教學(xué)過程中教師不要直白將定理灌注給學(xué)生，而是要讓學(xué)生自己對定理知識進行驗證，讓學(xué)生探索發(fā)現(xiàn)知識的形成過程，從而逐步的開啟學(xué)生的發(fā)散思維.如在學(xué)習(xí)“速度與力的關(guān)系”這節(jié)實驗課程時，教師就可以通過DIS實驗系統(tǒng)組織學(xué)生進行實驗，實驗中為學(xué)生準備滑道、小車、砝碼等工具，然后將實驗測得的數(shù)據(jù)，輸入到DIS系統(tǒng)之中，通過DIS系統(tǒng)得出加速度，然后在利用DIS系統(tǒng)函數(shù)圖像處理功能，生成a-F圖像，這樣就可以清晰的為學(xué)生展現(xiàn)出“速度與力的關(guān)系”，這樣的驗證性實驗避免了手動計算的誤差，可以確保驗證結(jié)果的準確性，進而開啟學(xué)生的思維.

3.DIS課外實驗，拓展科學(xué)思維

物理知識具有無限性的特點，為了能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力，單依靠教材與課堂中的實驗知識是遠遠不夠的，在實際教學(xué)過程中，教師還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生不斷的進行課外實驗探究，這樣才能拓寬學(xué)生的眼界視野，從促使學(xué)生的科學(xué)思維不斷拓寬.而顯然DIS實驗在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用，為課外實驗教學(xué)開展創(chuàng)造了便利.如在學(xué)習(xí)“物質(zhì)的密度”這節(jié)課程教學(xué)中，為了能夠讓學(xué)生對密度這一物理量有更加深刻的認識，教師可以讓學(xué)生以小組為為單位，分別對家庭生活用品，如醬油、米醋、豆油等液體的密度進行測量，在這個過程中，學(xué)生可以自選器材，自主設(shè)計實驗方案，最后讓每個小組將測量數(shù)據(jù)資料帶到課堂，利用DIS系統(tǒng)對學(xué)生測得的數(shù)據(jù)進行分析，從而評比哪個小組測量的密度最精確，這樣的教學(xué)方式不但可以調(diào)動學(xué)生的實驗熱情，也可以拓展學(xué)生的科學(xué)思維能力.

DIS實驗在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用，不僅是技術(shù)層面的提升，更是教育思想觀念的進步，為學(xué)生的物理科學(xué)思維能力培養(yǎng)提供了極大的保障，為此今后初中物理教師要強化對DIS實驗的研究探索，從而更好的為學(xué)生理解物理概念和創(chuàng)新思維發(fā)展奠定基礎(chǔ)，促進學(xué)生物理學(xué)習(xí)上不斷的進步.