數(shù)字化實驗系統(tǒng)（dis）在演示實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究

1、數(shù)字化實驗系統(tǒng)（數(shù)字化實驗系統(tǒng)（DIS）在演示實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究）在演示實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究陳國平嘉興市第一中學(xué)【內(nèi)容摘要】：本文主要針對數(shù)字化實驗系統(tǒng)（簡稱DIS）在高中物理演示教學(xué)中的應(yīng)用展開研究。從DIS實驗的課堂教學(xué)應(yīng)用出發(fā)，本文闡述了演示實驗教學(xué)的內(nèi)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(xué)生、教師三者的關(guān)系；軟件對口，連線正確；安全可靠，確保成功；簡易方便，現(xiàn)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(xué)的基本要求。在如何應(yīng)用環(huán)節(jié)，本文通過轉(zhuǎn)換變化速度——記錄稍縱即逝的物理現(xiàn)象、轉(zhuǎn)變記錄方式——再現(xiàn)物理變化的全過程、改進實驗方法——提高實驗的教學(xué)效果、突破思維定勢——展現(xiàn)意料之外的精彩四個方面詳盡地闡述了DIS的應(yīng)用方法和應(yīng)用優(yōu)勢?！娟P(guān)鍵詞】：數(shù)字化實驗系統(tǒng)（DIS）演示實驗教學(xué)DIS物理演示實驗（一）演示實驗教學(xué)演示實驗（教學(xué)）是在課堂上主要由老師操作，并通過教師啟發(fā)引導(dǎo)，幫助學(xué)生對實驗進行觀

3、察思考，以達到一定教學(xué)目的的實驗教學(xué)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(xué)片及利用信息技術(shù)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(xué)生看、教師講、學(xué)生聽的教學(xué)方式，體現(xiàn)了教師的主體性。在“學(xué)生主體、教師主導(dǎo)”“以學(xué)生發(fā)展為本”的現(xiàn)代教育理念下，演示實驗教學(xué)更加關(guān)注學(xué)生的參與性與探究性，關(guān)注傳統(tǒng)演示手段與現(xiàn)代信

4、息技術(shù)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(shù)應(yīng)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(xué)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)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(xué)。因此，物理演示實驗是物理教學(xué)的必要內(nèi)容。而DIS即數(shù)字化實驗系統(tǒng)作為

5、一種探索世界的新工具，其技術(shù)的作用是輔助物理課堂教學(xué)工具，是學(xué)生進行協(xié)作學(xué)習(xí)和會話交流的教學(xué)手段，是學(xué)生進行主動學(xué)習(xí)，協(xié)作式探索和意義建構(gòu)的認知工具。在教學(xué)過程中，學(xué)生是教學(xué)的主體，教師在教學(xué)中起主導(dǎo)作用。因此，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)從學(xué)生知識的意義建構(gòu)、學(xué)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(shù)展開物理教學(xué)。教師應(yīng)當(dāng)避免出現(xiàn)以DIS為中心，課堂上過度地展示DIS的技術(shù)，喧賓奪主的現(xiàn)象。2、軟件對口，連線正確DIS實

6、驗系統(tǒng)組成較復(fù)雜，其中包括計算機、數(shù)據(jù)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(yīng)的后臺處理軟件，保證在數(shù)據(jù)線連接的計算機和數(shù)據(jù)采集器間能正常通訊。其次，要用專用的數(shù)據(jù)線連接計算機、數(shù)據(jù)采集器、傳感器。如果數(shù)據(jù)線出現(xiàn)問題應(yīng)及時的更換或進行簡單的修復(fù)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(yīng)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(xiàn)問題，應(yīng)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(xué)校出現(xiàn)了幾代DIS實驗系統(tǒng)并存的現(xiàn)象。由于各代DIS實驗系統(tǒng)軟件驅(qū)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(shù)據(jù)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(xiàn)問題的情況很少，而用于連接各裝置的數(shù)據(jù)線是關(guān)鍵。教師應(yīng)檢查各類數(shù)據(jù)線是否出現(xiàn)損壞，連接線線頭是否出現(xiàn)生銹、彎折等現(xiàn)象，

8、連接的插口是否出現(xiàn)類似現(xiàn)象等。第三，檢查各類傳感器的電源、工作模式是否出現(xiàn)故障。所有傳感器在工作時都需要工作電源，由于電子技術(shù)的不斷成熟，目前大部分的傳感器都直接通過數(shù)據(jù)采集器供電，而數(shù)據(jù)采集器直接通過數(shù)據(jù)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(nèi)置在其內(nèi)部。由于電源使用有壽命，所以一旦出現(xiàn)無法工作時，教師應(yīng)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(jù)不同的實驗要求，我們應(yīng)該采用不同的工作模式。