DIS在初中物理实验教学中的应用

周阳

摘要：现代社会，随着以计算机为核心的信息技术大大推动了社会的发展，信息技术与课堂教学全面结合，带来了现代教学的又一次革命。当代先进的电子技术，计算机技术，多媒体技术，网络技术等逐渐被应用到教学过程中，协助教师完成教学任务，为学生提供了新颖的学习环境。在真实实验的基础上实现了 “信息技术与物理学科教学的全面整合”，在培养学生使用信息技术工具进行探索研究和自主学习方面做出了突出贡献。

关键词：数字化信息实验系统（DISLAB）；计算机辅助教学

一、DISlab实验系统的构成

DISLab是Digital Information System三个词的缩写，是“数字化信息系统实验室”的简称，它是一种用于实时采集数据的智能化系统，由传感器、数据采集器、计算机系统及配套软件构成。DISLab配备的各种传感器可以实时采集各类被测量的数据，几乎涵盖了初中物理教材中所有实验的被测量，并可以同时测量多个物理量，通过A/D转换输入计算机，并通过相应的软件对被测信息进行各种数据处理，从而构建了一个现代化的数据测量和处理平台。它一系列的传感器代替传统的测量仪器，能够完成包括力、热、光、电、磁等多种物理量数据的采集，大大提高了测量范围、精度、反应时间。

二、DIS在部分物理实验教学中的应用

DIS实验系统中有各种各样的传感器，如温度传感器、速度传感器、力传感器、电流传感器、电壓传感器、压强传感器等，都可以应用在初中物理教学过程中，使用非常方便，实验装置也比较简单，学生很容易理解。

案例一：

做“比热容”的实验时，运用DIS实验设备进行实验，只用2-3分钟即可完成实验数据和处理，大大提高了课堂效率，充分发挥出传感器在数据采集方面和数据分析方面的优势。

做法是在两个大试管中放入质量相等的水和煤油，将两个温度探头分别深入到两种液体中，用热水壶中的水做为热源并加热（图1和图2）。当温度升高后，将两个大试管同时放入热水中，此时学生通过计算机的大屏幕观察水和煤油的温度随时间的变化曲线，图3是实验获得的图像。

以上图像不仅有物质吸热过程，同时展示了放热过程。通过以上的图像更能说明“质量相等的水和煤油吸收（放出）相同的热量，升高（降低）的温度不同，煤油升高（降低）的温度比水高”。这样的结论也更具有它的物理意义。

案例二、

在“测量小灯泡电阻”的试验中，将电流传感器和电压传感器接入电路中。可以短时间快速内获得多组试验数据，直接根据我们的需要，利用计算机对数据做出不同处理。如图4，是小灯泡的U-I关系图像，从图像可以看出图象不是直线，有弯曲，说明不同电压下小灯泡的电阻不等，可以藉此来培养学生处理数据和读图能力。图5则是小灯泡的电阻与电压关系图像，从图中可以很直观看出，小灯泡在不同电压下的电阻不等，电压高时，电阻大，电压低时，电阻小。

于此类似的，速度传感器可以测量运动过程中的瞬时速度，声音传感器和音叉可以描绘出声音的波形图等，传统物理实验不能完成的，我们都可以用DIS实验来完成。

“DIS”实验是与现代社会紧密结合的一种教学实验，它直观、方便、高效、综合性强，在帮助学生认知、理解、掌握物理概念能力上有明显优于传统实验的效果。 “DIS”实验的推广，给教师的教学和学生的学习带来了很多有益的根本性的变化，能逐渐替代原有的部分实验，若与传统实验结合，两者可以取长补短，相得益彰。这样学生才能任意驰骋，以较快的速度到达学习的目的地。

三、教学反思：

学生善于接受新事物，善于研究新事物，善于创造新事物。“DIS”实验可用一个探头、两个探头、三个探头做实验。学生即要独立思考又要学会交流，科学交流能打破习惯思维，扩大思维广度，活跃创造思维与创造想象。激发良好的创造状态，触发灵感，创造丰富多彩的现实作品。这也是传统实验所不能比的。总之，“DIS”实验是与现代社会紧密结合的一种教学实验，它直观、方便、高效、综合性强，在帮助学生认知、理解、掌握物理概念能力上有明显优于传统实验的效果，因而，我相信它能逐渐替代原有的部分实验，当然，以后会创造更优秀的实验手段，对初中物理实验教学进行改进。