DIS實(shí)驗(yàn)引入中學(xué)物理傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探究

梁俊玲

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理的重要組成部分，是鍛煉學(xué)生分析能力和實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到教師的重視。但是目前采用的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，使學(xué)生局限于課本和課堂，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，并且教學(xué)效率低，因此沒(méi)有發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值。而DIS實(shí)驗(yàn)的引入解決了這一問(wèn)題，它運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得更加容易和高效，加強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，并且在數(shù)據(jù)處理上節(jié)省時(shí)間，發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用，提高了學(xué)生的物理綜合能力。

關(guān)鍵詞：小組合作；傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；DIS實(shí)驗(yàn)

高中物理作為高中教學(xué)科目之一對(duì)于學(xué)生的邏輯思維的鍛煉起著十分重要的作用，而實(shí)驗(yàn)又是高中物理教學(xué)中的重要組成部分，故而需要引起足夠的重視。然而在如今的高中物理教學(xué)中廣泛存在著教學(xué)方式較為落后等問(wèn)題影響了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中真正提升自我，故而本次筆者對(duì)《探究功與速度的關(guān)系》這節(jié)課的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與DIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了探究，將DIS實(shí)驗(yàn)在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中合理地融入，以有效促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。

一、小組合作，探究最佳方式

本次實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生能夠領(lǐng)會(huì)通過(guò)數(shù)學(xué)“倍增法”以改變橡皮筋的條數(shù)來(lái)代替“單位彈力”巧妙之處。并且通過(guò)小組合作，讓學(xué)生運(yùn)用DIS實(shí)驗(yàn)將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)出比課本更優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案。所以在本次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前，學(xué)生們以小組合作的形式對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足進(jìn)行了研究。經(jīng)過(guò)討論，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中存在了以下問(wèn)題：使用長(zhǎng)木板作為導(dǎo)軌摩擦力大，平衡摩擦力的時(shí)間久，延長(zhǎng)了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間；在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算速度時(shí)處理數(shù)據(jù)用得時(shí)間較長(zhǎng)；在使用重物作為牽引力時(shí)，內(nèi)容重復(fù)無(wú)法體現(xiàn)出變力做功。并且用橡皮筋代替彈力做功時(shí)，只有在橡皮筋回復(fù)原狀后滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度才是彈力做功的末速度，橡皮筋要求足夠長(zhǎng)，但滑塊或小車沖過(guò)去時(shí)易被橡皮筋卡住，實(shí)驗(yàn)易失敗，初次之外摩擦力還大等問(wèn)題。通過(guò)小組合作探究后，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)這些不足之處可以用DIS實(shí)驗(yàn)的一套設(shè)備和器材加以代替，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和準(zhǔn)確性，因此主動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了調(diào)整，解決了耗時(shí)長(zhǎng)，誤差大的問(wèn)題。

二、巧用器材，合理改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

器材是實(shí)驗(yàn)的主要工具，合理運(yùn)用器材可以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性和科學(xué)性。所以在本次實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生將實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)，保證了實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展，同時(shí)還節(jié)省了大量的時(shí)間，提高了實(shí)驗(yàn)效率。具體的改進(jìn)為：為了減少摩擦力，學(xué)生將長(zhǎng)木板改成金屬軌道，將滑塊改成小車。為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器改成DIS設(shè)備，在計(jì)算速度時(shí)提高了效率。為了能夠快速分析數(shù)據(jù)，學(xué)生運(yùn)用swr軟件擬合圖代替了紙帶測(cè)速度。當(dāng)然學(xué)生還保留了原來(lái)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程——使用數(shù)學(xué)“倍增法”代替計(jì)算變力做功，并且為了減少摩擦力依然要平衡摩擦力。通過(guò)這樣的改進(jìn)，精簡(jiǎn)了實(shí)驗(yàn)過(guò)程，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，保證學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)順利地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，并完成實(shí)驗(yàn)，以此得到了更加精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，完成了本次實(shí)驗(yàn)的探究目的，與此同時(shí)提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和操作能力。

三、總結(jié)類比，分析其中利弊

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作后，教師要讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié)，并在數(shù)據(jù)中得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，從而在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的操作步驟進(jìn)行評(píng)價(jià)，針對(duì)問(wèn)題提出有效的改進(jìn)策略。所以在本次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我也讓學(xué)生對(duì)這一實(shí)驗(yàn)改進(jìn)前和改進(jìn)后進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和DIS實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比，整理出來(lái)它們之間的利與弊。經(jīng)過(guò)學(xué)生探究，學(xué)生們得出的結(jié)論為：DIS實(shí)驗(yàn)利用了現(xiàn)代信息技術(shù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)制作出實(shí)驗(yàn)圖像，便于數(shù)據(jù)的分析，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，并且得到的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，減少了誤差，但是DIS實(shí)驗(yàn)減少了學(xué)生的參與度和動(dòng)手操作能力，讓學(xué)生從屏幕上獲得實(shí)驗(yàn)過(guò)程，缺乏直觀體驗(yàn)。而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加注重學(xué)生的動(dòng)手操作能力，讓學(xué)生直觀地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加強(qiáng)學(xué)生的思考和分析過(guò)程，但是它在操作的過(guò)程中浪費(fèi)時(shí)間，無(wú)法讓學(xué)生在有限的課堂教學(xué)中完成這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程。所以，DIS實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)各有利弊，教師在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該將兩者加以融合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在高效探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程，從而提高學(xué)生的物理技能，達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。

綜上所述，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在不斷地改進(jìn)，教師在設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和知識(shí)構(gòu)架設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并分析和研究傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足，將DIS實(shí)驗(yàn)進(jìn)行巧妙地融合，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足，并發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效益。從而使學(xué)生通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱岣咦陨淼姆治瞿芰蛣?chuàng)新能力，在實(shí)驗(yàn)中拓展學(xué)生的物理思維，加強(qiáng)學(xué)生的物理素養(yǎng)，為解決生活中的問(wèn)題而做出努力。這樣一來(lái)，促進(jìn)了高中物理教學(xué)發(fā)展，二來(lái)，實(shí)現(xiàn)了物理教學(xué)的意義，提高了學(xué)生的綜合能力，為促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展而貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李相臻.傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與DIS實(shí)驗(yàn)的有效整合[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2017，46（14）.

[2] 宋佩紅.高中物理DIS實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的共存互補(bǔ)[J].中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2008，18（06）.