利用DIS實驗優(yōu)化高中物理教學的實踐研究：以測定電動勢和電源內(nèi)、外電壓的關(guān)系為例

摘 要：現(xiàn)行高中物理教材在原有傳統(tǒng)實驗的基礎上，引入“DIS”實驗方式的內(nèi)容比例也在逐步增加，教學和現(xiàn)代信息技術(shù)手段的結(jié)合也越來越密切。它可以更快地進行數(shù)據(jù)采集、運算和分析，為學生探究物理概念和規(guī)律的形成過程和創(chuàng)新活動提供了時間上和技術(shù)上的保障。

關(guān)鍵詞：DIS;物理教學;應用研究

1.引言

許多傳統(tǒng)實驗對概念和規(guī)律的理解有很大幫助，更本真的保留了物理規(guī)律的獲得過程，可有效地培養(yǎng)學生的基礎能力。但是測量精度不高、數(shù)據(jù)處理過程時間較長，學生用于探究時間較短，實驗效率較低。尤其在測量范圍和拓展功能方面有很多短板：比如牛頓第三定律的驗證缺乏動態(tài)過程的實時測量;比如光強、磁感應強度、微電流、放射性物質(zhì)輻射強度等知識用傳統(tǒng)實驗方式受到限制，教師只是停留在講授或動畫模擬的程度上傳授，影響學生的理解掌握。所以，DIS應用于教學能夠與傳統(tǒng)實驗有機的結(jié)合，很好彌補傳統(tǒng)實驗的種種不足。

2.DIS原理介紹

DIS全稱“數(shù)字信息化實驗系統(tǒng)”，是Digital Information System的首字母。DIS由傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機三者構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集器接收到電信號后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳遞給計算機。計算機通過軟件中的教材專用軟件和教材通用軟件，通過數(shù)值顯示、曲線、圖表等各種方式表現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)，并可根據(jù)要求對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、數(shù)公式計算、曲線猜想與擬合等各各方面的分析和處理。

3.DIS實驗與傳統(tǒng)實驗對比舉例

為了探究DIS實驗的功能特點，我們選取了一些典型實驗，采用傳統(tǒng)方法和DIS實驗兩種方式進行實驗。在更好的了解DIS實驗方式的特點基礎上，通過對比探究兩種實驗方式的關(guān)系及教學方式的選擇策略，以達到發(fā)揮實驗最大效果的目的。下面我們以高中物理教學中“電動勢和電源內(nèi)、外電壓的關(guān)系”為例，對傳統(tǒng)實驗與DIS實驗教學過程進行對比。

本節(jié)課是高中的一個難點內(nèi)容，比較抽象。最好的辦法是借助實驗結(jié)合講解得出電動勢和電源內(nèi)、外電壓的關(guān)系。在實際教學處理中，由于電池內(nèi)阻較小，實驗室電壓表量程較大，內(nèi)電壓不易測量，導致使用傳統(tǒng)實驗方法測量比較粗糙，教師需要大量時間在演示實驗上，但教學效果并不好。又閉合電路歐姆定律一節(jié)內(nèi)容較多，由于課時限制，也有不少老師不會安排實驗，主要以講解為主，過程缺少了學生的參與，只是被動的接受。在進行兩種方式優(yōu)劣的討論時，有部分老師為了課時問題還是堅持使用傳統(tǒng)方法;有的老師則認為使用DIS實驗方式較好。

我們認為：本節(jié)內(nèi)容利用DIS實驗方式進行數(shù)據(jù)實時生成，結(jié)果直觀清晰，學生有大量的時間跟隨老師進行探究，有利于對原理的深入理解。同時學生對DIS實驗方式也比較感興趣，容易接受。所以我們還是決定使用DIS實驗方式。

4.總結(jié)

DIS實驗與傳統(tǒng)實驗對學生能力的培養(yǎng)各有側(cè)重：如DIS實驗側(cè)重培養(yǎng)學生實驗探索能力，而傳統(tǒng)實驗側(cè)重培養(yǎng)學生重視技能、基本方法的掌握;DIS實驗重在對數(shù)據(jù)、圖像和問題的分析，傳統(tǒng)實驗則培養(yǎng)學生的作圖和計算能力等。

雖然DIS有很多突出的優(yōu)點，到底教學中用哪一種實驗更好？這兩種實驗形式終歸到底是為教學目標服務的。哪一種實驗形式能更好的完成教學目標，哪一種方式就是適合的。能充分發(fā)揮兩種實驗方法的功能特點，依據(jù)教學目標，把二者有機的結(jié)合起來，這才是最理想的教學方式。

參考文獻

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[2]夏煜明.例談 DIS 實驗在高中物理教學中的應用策略[J].物理教學探討，2018，36（03）：73-74+78.

作者簡介：劉彪：男，漢族，大學本科，高中物理教師，中教一級，研究方向：高中物理。