數字化實驗系統(tǒng)（dis）在演示實驗教學中的應用研究

1、數字化實驗系統(tǒng)（數字化實驗系統(tǒng)（DIS）在演示實驗教學中的應用研究）在演示實驗教學中的應用研究陳國平嘉興市第一中學【內容摘要】：本文主要針對數字化實驗系統(tǒng)（簡稱DIS）在高中物理演示教學中的應用展開研究。從DIS實驗的課堂教學應用出發(fā)，本文闡述了演示實驗教學的內涵，對DIS演示實驗的概念進行了初步的界定，然后分別從靈活處理DIS與物理演示實驗、學生、教師三者的關系；軟件對口，連線正確；安全可靠，確保成功；簡易方便，現象清晰；正確操作，注

2、意規(guī)范五個方面闡述了DIS物理演示實驗教學的基本要求。在如何應用環(huán)節(jié)，本文通過轉換變化速度——記錄稍縱即逝的物理現象、轉變記錄方式——再現物理變化的全過程、改進實驗方法——提高實驗的教學效果、突破思維定勢——展現意料之外的精彩四個方面詳盡地闡述了DIS的應用方法和應用優(yōu)勢?！娟P鍵詞】：數字化實驗系統(tǒng)（DIS）演示實驗教學DIS物理演示實驗（一）演示實驗教學演示實驗（教學）是在課堂上主要由老師操作，并通過教師啟發(fā)引導，幫助學生對實驗進行觀

3、察思考，以達到一定教學目的的實驗教學方式。[1]演示實驗包括教師用物理儀器和實物進行的實驗演示，教師在課堂上出示模型、實物，教師放映物理錄像片、電影片、幻燈片等聲像教學片及利用信息技術進行的演示實驗。傳統(tǒng)的演示實驗定位于培養(yǎng)觀察能力和思維能力，一般采用教師做、學生看、教師講、學生聽的教學方式，體現了教師的主體性。在“學生主體、教師主導”“以學生發(fā)展為本”的現代教育理念下，演示實驗教學更加關注學生的參與性與探究性，關注傳統(tǒng)演示手段與現代信

4、息技術的整合。國家教育部在課程標準中明確提出“鼓勵將電子計算機等多媒體技術應用在物理實驗中，同是提倡使用身邊隨手可得的普通物品做實驗。[2]本文討論的演示實驗教學是利用現代信息技術支撐下的DIS傳感器進行的實[1]陶洪物理實驗論[M]廣西教育出版社1996年12月：134[2]中華人工和國教育部制定普通高中物理課程標準（實驗稿）[S]人民教育出版社2003年：52教學。因此，物理演示實驗是物理教學的必要內容。而DIS即數字化實驗系統(tǒng)作為

5、一種探索世界的新工具，其技術的作用是輔助物理課堂教學工具，是學生進行協(xié)作學習和會話交流的教學手段，是學生進行主動學習，協(xié)作式探索和意義建構的認知工具。在教學過程中，學生是教學的主體，教師在教學中起主導作用。因此，在教學過程中，教師應當從學生知識的意義建構、學生情感思維教育的角度出發(fā)，通過物理演示實驗借助DIS實驗技術展開物理教學。教師應當避免出現以DIS為中心，課堂上過度地展示DIS的技術，喧賓奪主的現象。2、軟件對口，連線正確DIS實

6、驗系統(tǒng)組成較復雜，其中包括計算機、數據采集器、傳感器。要進行DIS演示實驗，教師要保證DIS實驗系統(tǒng)本身能夠正常的運行。首先，DIS實驗系統(tǒng)要安裝與系統(tǒng)相應的后臺處理軟件，保證在數據線連接的計算機和數據采集器間能正常通訊。其次，要用專用的數據線連接計算機、數據采集器、傳感器。如果數據線出現問題應及時的更換或進行簡單的修復處理。第三，在連接好DIS實驗系統(tǒng)后，進行物理實驗之前，教師應先對DIS實驗系統(tǒng)進行測試。一旦DIS實驗系統(tǒng)在進行實驗

7、出現問題，應進行以下幾項常規(guī)的檢查。首先，檢查DIS實驗系統(tǒng)的軟件是否對口。由于DIS實驗系統(tǒng)更新很快，很多學校出現了幾代DIS實驗系統(tǒng)并存的現象。由于各代DIS實驗系統(tǒng)軟件驅動程序并不兼容，所以DIS軟件是保證DIS系統(tǒng)正常工作的前提。第二，檢查各類數據線及其連接情況。DIS實驗系統(tǒng)采用即插即用模式，一般計算機本身出現問題的情況很少，而用于連接各裝置的數據線是關鍵。教師應檢查各類數據線是否出現損壞，連接線線頭是否出現生銹、彎折等現象，

8、連接的插口是否出現類似現象等。第三，檢查各類傳感器的電源、工作模式是否出現故障。所有傳感器在工作時都需要工作電源，由于電子技術的不斷成熟，目前大部分的傳感器都直接通過數據采集器供電，而數據采集器直接通過數據USB接口供電。但位移傳感器的發(fā)射器是獨立的，它的工作電源必須內置在其內部。由于電源使用有壽命，所以一旦出現無法工作時，教師應檢查其電源。目前的位移傳感器存在超聲波、紅外線兩種工作模式，根據不同的實驗要求，我們應該采用不同的工作模式。