掌握DIS技術原理，認識DIS的重要作用

袁圓

【內容摘要】高中物理作為一門以實驗為基礎的學科，其傳統實驗手段已不能完全滿足教育教學的需要。DIS作為一種新型的實驗手段，以其快速、準確、實時地進行數據的采集、運算和分析而受到師生的喜愛，有力地促進了學生分析物理過程、教師開展探究實驗和學生養成創新思維。

【關鍵詞】數字化信息系統 高中物理 作用

新課程改革倡導教師將信息技術運用于實際教學中，促進信息技術與各學科之間的整合。高中物理作為一門以實驗為基礎的學科，其傳統實驗手段已不能完全滿足教育教學的需要。伴隨著現代科學技術的飛速發展和實驗技術的革新，Digital Information System（數字化信息系統，以下簡稱為DIS）作為一種新型的實驗手段，以其在實驗過程中具有快速、準確地進行數據采集、運算和分析等優越性而被物理教師應用于高中物理教學之中，從而提高了物理實驗的效率，優化了物理課堂教學，提升了高中物理教學質量，并成為人們研究的熱點之一。本文結合前人工作研究及個人工作實踐，嘗試對DIS實驗技術的原理稍作簡介，并分析其在高中物理教學中的重要作用，以期對大家的教學提供借鑒和幫助。

一、DIS原理簡介

DIS作為一種新型的物理教學設備，目前國內生產的種類較多。我校采用的是DIS實驗室，它由傳感器、數據采集器和計算機軟件等構成，其中傳感器能實時動態地測量各種物理量，如力、位移、電流、電壓、溫度、壓強、聲波、磁場、光強等，并將測量結果轉化成電信號傳送給數據采集器，然后數據采集器再將這些電信號轉換成數字信號并傳送給計算機，最后計算機通過軟件分析和處理，將實驗數據以數值、圖表、曲線以及儀表等方式展示出來，且可以根據需要對實驗數據進行數據公式計算、數據統計、曲線猜想與擬合等處理。因此，DIS具有較強的數據收集、分析、計算和處理能力，我們利用該系統能夠完成以前較難完成甚至不能完成的實驗，從而提升教學效率和效果。

二、DIS在物理教學中的作用

DIS應用范圍較廣，僅在物理學科中的應用就可涉及力學、光學、電磁學、熱學、運動學以及原子物理等方面幾乎所有的實驗，尤其是在測量聲音響度、光強和磁感應強度等方面更具有傳統實驗不可比擬的優勢。具體來說，DIS在物理教學中具有以下重要作用。

1.實時測量和記錄實驗數據，有助于學生分析物理過程

眾所周知，讓學生學會分析物理過程是物理教學的重要目標之一，也是學生能否真正學好物理的前提之一。然而，筆者在教學實踐中發現，不少學生都不能全面、完整地分析物理過程。要使學生能夠學會分析物理過程，我們就要增強學生對物理過程的了解和認識，所以，我們在教學中要多向學生展示物理過程，讓學生認識到物理過程的豐富性和多彩性，從而在此基礎上形成一定的物理過程分析能力。由于傳統物理實驗器材應用的局限性，一些實驗數據無法得到，而DIS則可以憑借其先進的科學技術，實現物理實驗數據的實時測量和記錄，并可用圖像描述出瞬間量的變化情況，從而使學生能夠將定性分析和定量分析相結合來分析物理過程。

2.大大節約實驗所用的時間，有助于教師開展探究實驗

新課改倡導物理教學中開展探究式教學，從而發展學生觀察現象、分析問題的能力，讓學生通過科學探究實驗體驗探究的樂趣和曲折，提升動手實驗能力，發展思維水平。然而，我們采用傳統器材進行物理探究實驗教學時，在實驗準備、數據處理方面就會花去大量的時間，根本沒有足夠的時間讓學生去探索研究，更沒有充裕的時間讓學生對實驗進行質疑、提問、交流和表達，教學效果不理想。但在將DIS引入物理教學后，實驗數據的采集、運算和分析均由計算機完成，大大節約了實驗所用的時間，這樣教師就可以在剩余的時間內引導學生對實驗的結果進行科學探討和思維碰撞。

3.帶領學生步入現代化測量，有助于學生養成創新思維

當有新事物產生時，我們教師作為教育的實施者，一定要首先接納和研究新事物。DIS作為一種高靈敏度、高精度、實時測量和記錄的教學儀器，能夠克服傳統器材的弊端，幫助我們測量到生活、生產和自然現象中不易測量的數據，帶領學生步入現代化測量時代，并激發學生對生活、生產和自然現象的興趣，使學生能夠重新思考和認識周圍的事物，養成思考的習慣，為其今后的創新提供思想基礎。如跳繩是生活中常見的健身活動，人們很少將該活動與發電機聯系在一起，一方面是因為人們極少使用金屬導線來跳繩，另一方面是跳繩產生的電流小。但筆者在使用DIS進行實驗教學后，有學生提出用金屬導線作為跳繩，并將其兩端與微電流傳感器相接，觀測人們跳繩過程中切割地磁感線所產生的電流，且嘗試用微電流傳感器進行自動計數。由此可見，將DIS應用于物理教學中，不僅可以輕松地帶領學生進入現代化測量時代，還能極大地引發學生的創新熱情。

三、結束語

綜上所述，伴隨著現代科學技術的進步和發展，我們物理教師的教學手段也在不斷地革新，而DIS在高中物理教學中的應用則將物理教學推上了一個更高的層次，且有效地實現了信息技術與學科課程之間的整合。因此，我們教師要深挖DIS的各種功能，促使DIS更好地為物理教學服務。

【參考文獻】

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