基于DISLab的中學(xué)物理校本課程資源開發(fā)的研究與實(shí)踐

王焜

引言：中學(xué)物理校本課程開發(fā)具有重要意義，不同的學(xué)校在辦學(xué)理念以及資源條件方面是存在差異的，自然在地方課程開發(fā)內(nèi)容上也存在不同。而DIS Lab就是數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，其應(yīng)用可以有效的打破以往的學(xué)生學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)內(nèi)容展現(xiàn)方式、教學(xué)方式、互動方式，全面發(fā)揮出信息技術(shù)的作用，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。所以，當(dāng)前在開發(fā)中學(xué)物理校本課程資源時就需要注重對DIS Lab進(jìn)行應(yīng)用，發(fā)揮出其優(yōu)勢，促進(jìn)校本課程資源開發(fā)。

一、利用DIS Lab實(shí)驗(yàn)挖掘教材中的科技知識

現(xiàn)代物理學(xué)對人們的物質(zhì)文化生活具有重要的影響，能夠給人類文明創(chuàng)造出很多的碩果，所以，當(dāng)前在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師就需要給學(xué)生介紹物理和其他生活中一些聯(lián)系緊密的內(nèi)容，如，能源、物理、交通等，讓學(xué)生認(rèn)識到物理知識的重要性，感受到物理給人們帶去的舒適和便捷，提升他們服務(wù)和回報(bào)社會的義務(wù)感以及責(zé)任感。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不僅具有積極影響，還具有消極的影響，所以，教師在教學(xué)中也需要直接向?qū)W生闡述。比如，因?yàn)閷τ诳茖W(xué)技術(shù)的應(yīng)用考慮不充足，人類面臨著來自很多方面的嚴(yán)重影響，如，能源枯竭、人口膨脹、溫室效應(yīng)以及環(huán)境污染等，讓學(xué)生認(rèn)識到這些問題并非是物理自身導(dǎo)致的。要對這些問題進(jìn)行解決就需要通過物理方法來實(shí)現(xiàn)。而在教學(xué)中利用數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室輔助教學(xué)，就能夠讓學(xué)生更好的認(rèn)識到任何自然、人和社會和諧發(fā)展的重要意義，讓他們能夠樹立可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)意識。

二、基于DIS Lab的中學(xué)物理校本課程資源開發(fā)的研究方法

以數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ)，研究利用該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，發(fā)揮輔助教學(xué)作用，將中學(xué)物理中的一些知識點(diǎn)選擇作為“研究性學(xué)習(xí)”案例，對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。比如，設(shè)置課外數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探究小組，結(jié)合新課標(biāo)中的要求，認(rèn)真的選擇探究性學(xué)習(xí)案例，對學(xué)生的科學(xué)探究以及創(chuàng)新實(shí)踐能力進(jìn)行培養(yǎng)，結(jié)合學(xué)生提出的問題以及猜想，加強(qiáng)師生間互動，將生活中簡單的原理和復(fù)雜的物理進(jìn)行結(jié)合，讓教師指導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使用數(shù)字化傳感器實(shí)驗(yàn)器材自己進(jìn)行試驗(yàn)，并且撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在這個過程中學(xué)生可以通過自己實(shí)驗(yàn)對自己的猜想進(jìn)行驗(yàn)證，認(rèn)識到要用實(shí)驗(yàn)分析論證，這可以讓學(xué)生更好的掌握知識，幫助學(xué)生形成新知識，同時對學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力進(jìn)行培養(yǎng)。充分利用當(dāng)前一些已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)課程資源的研究，比如，利用力傳感器驗(yàn)證熱脹冷縮、探究靜摩擦力和滑動摩擦力的特征、斜面上拉力和斜角關(guān)系等，對于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)上進(jìn)行了有效的探索。所以，學(xué)校教育需要注重物理資源的開發(fā)和利用，促進(jìn)學(xué)生終身學(xué)習(xí)技能的培養(yǎng)，促進(jìn)他們發(fā)展。比如，在“地磁場：跳繩發(fā)電”這一實(shí)驗(yàn)中，就運(yùn)用了數(shù)字化信息實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，對使用地磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流進(jìn)行探究，該實(shí)驗(yàn)的原理就是在閉合回路中，有一些導(dǎo)體切割磁感線時回路中會出現(xiàn)感應(yīng)電流。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生把微電流傳感器和數(shù)據(jù)采集器連接到計(jì)算機(jī)上，使用軟件，選擇“示波顯示”，然后設(shè)計(jì)采樣頻率；兩名學(xué)生沿著東西方向距離3-4米的地方站立，持線的手距離地面的距離大概有一米，把閉合回路的部分導(dǎo)像甩動，在這個過程中要做到勻速，就好像跳繩那樣。點(diǎn)擊軟件開始采集，會呈現(xiàn)出“微電流-時間”圖線，把其保存下來。然后就是分析數(shù)據(jù)，最后得出結(jié)論，即地球表面上有地磁場，閉合回路中一些導(dǎo)體切割磁感線時回路中有感應(yīng)電流。

三、DIS Lab在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的地位和作用

DIS Lab實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)字化，在真實(shí)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合，使用該系統(tǒng)能夠完成運(yùn)動學(xué)、力、電、光、熱學(xué)、及原子物理等數(shù)百個實(shí)驗(yàn)，這恰好很適合中學(xué)生的生理和心理需求，從而表現(xiàn)為強(qiáng)大的教育功能。它能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，是促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的一個有效方法；實(shí)驗(yàn)?zāi)艹尸F(xiàn)物理學(xué)習(xí)所必須的感性資料，提供學(xué)習(xí)情景，具有情景功能；實(shí)驗(yàn)?zāi)茳c(diǎn)出問題的起點(diǎn)，撥動學(xué)生思維，能點(diǎn)出問題的關(guān)鍵，撥正思維方向，具有點(diǎn)撥功能；實(shí)驗(yàn)?zāi)芙沂粳F(xiàn)象的本質(zhì)，解釋問題的原因，具有釋疑功能；實(shí)驗(yàn)還能訓(xùn)練學(xué)生的思維，培養(yǎng)觀察、操作能力，具有能力訓(xùn)練功能；實(shí)驗(yàn)有助于體驗(yàn)、認(rèn)識和運(yùn)用科學(xué)方法，有助于開展科學(xué)態(tài)度教育，有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、積極進(jìn)取的科學(xué)精神，具有教育功能；物理實(shí)驗(yàn)過程本身作為一種科學(xué)實(shí)踐過程，能為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力提供有效的渠道和寬廣的空間，具有實(shí)踐創(chuàng)新功能。

結(jié)束語：總之，基于DIS Lab的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能實(shí)現(xiàn)“求知、應(yīng)用、教育和發(fā)展”的教學(xué)功能，是優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)方式的有效手段，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人；強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力，收集、處理、使用信息的能力；發(fā)現(xiàn)、分析和解決實(shí)際問題的能力，形成科學(xué)態(tài)度，學(xué)會科學(xué)方法；具有獨(dú)立思考、自主探究的精神與求實(shí)創(chuàng)新的意識。