DIS實驗引入中學物理傳統(tǒng)實驗教學模式探究

梁俊玲

摘 要：實驗教學是高中物理的重要組成部分，是鍛煉學生分析能力和實踐能力的重要環(huán)節(jié)，所以實驗教學受到教師的重視。但是目前采用的傳統(tǒng)實驗教學讓學生鞏固基礎(chǔ)知識，使學生局限于課本和課堂，無法激發(fā)學生的創(chuàng)新能力，并且教學效率低，因此沒有發(fā)揮實驗教學的價值。而DIS實驗的引入解決了這一問題，它運用現(xiàn)代信息技術(shù)將實驗教學變得更加容易和高效，加強了學生的實驗操作能力，并且在數(shù)據(jù)處理上節(jié)省時間，發(fā)揮了實驗教學的作用，提高了學生的物理綜合能力。

關(guān)鍵詞：小組合作；傳統(tǒng)實驗；DIS實驗

高中物理作為高中教學科目之一對于學生的邏輯思維的鍛煉起著十分重要的作用，而實驗又是高中物理教學中的重要組成部分，故而需要引起足夠的重視。然而在如今的高中物理教學中廣泛存在著教學方式較為落后等問題影響了學生在實驗教學中真正提升自我，故而本次筆者對《探究功與速度的關(guān)系》這節(jié)課的傳統(tǒng)實驗與DIS實驗教學進行了探究，將DIS實驗在傳統(tǒng)實驗教學模式中合理地融入，以有效促進實驗教學的發(fā)展。

一、小組合作，探究最佳方式

本次實驗的教學目標是讓學生能夠領(lǐng)會通過數(shù)學“倍增法”以改變橡皮筋的條數(shù)來代替“單位彈力”巧妙之處。并且通過小組合作，讓學生運用DIS實驗將傳統(tǒng)實驗進行改進，設(shè)計出比課本更優(yōu)化的實驗方案。所以在本次實驗開始之前，學生們以小組合作的形式對傳統(tǒng)實驗的不足進行了研究。經(jīng)過討論，學生們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)實驗中存在了以下問題：使用長木板作為導軌摩擦力大，平衡摩擦力的時間久，延長了實驗的時間；在使用打點計時器計算速度時處理數(shù)據(jù)用得時間較長；在使用重物作為牽引力時，內(nèi)容重復無法體現(xiàn)出變力做功。并且用橡皮筋代替彈力做功時，只有在橡皮筋回復原狀后滑塊做勻速直線運動時的速度才是彈力做功的末速度，橡皮筋要求足夠長，但滑塊或小車沖過去時易被橡皮筋卡住，實驗易失敗，初次之外摩擦力還大等問題。通過小組合作探究后，學生們發(fā)現(xiàn)這些不足之處可以用DIS實驗的一套設(shè)備和器材加以代替，保證實驗教學的效率和準確性，因此主動對實驗過程進行了調(diào)整，解決了耗時長，誤差大的問題。

二、巧用器材，合理改進實驗

器材是實驗的主要工具，合理運用器材可以保證實驗教學的有效性和科學性。所以在本次實驗中，學生將實驗器材進行了調(diào)整和改進，保證了實驗的順利開展，同時還節(jié)省了大量的時間，提高了實驗效率。具體的改進為：為了減少摩擦力，學生將長木板改成金屬軌道，將滑塊改成小車。為了節(jié)省實驗的時間，將打點計時器改成DIS設(shè)備，在計算速度時提高了效率。為了能夠快速分析數(shù)據(jù)，學生運用swr軟件擬合圖代替了紙帶測速度。當然學生還保留了原來實驗的過程——使用數(shù)學“倍增法”代替計算變力做功，并且為了減少摩擦力依然要平衡摩擦力。通過這樣的改進，精簡了實驗過程，節(jié)省了實驗時間，保證學生在有限的時間內(nèi)順利地開展實驗，并完成實驗，以此得到了更加精確的實驗結(jié)論，完成了本次實驗的探究目的，與此同時提高了學生的創(chuàng)新能力和操作能力。

三、總結(jié)類比，分析其中利弊

經(jīng)過實驗設(shè)計和操作后，教師要讓學生對實驗數(shù)據(jù)進行分析和總結(jié)，并在數(shù)據(jù)中得出實驗結(jié)論，從而在實驗數(shù)據(jù)中對實驗過程的操作步驟進行評價，針對問題提出有效的改進策略。所以在本次實驗結(jié)束后，我也讓學生對這一實驗改進前和改進后進行了總結(jié)，對傳統(tǒng)實驗和DIS實驗進行了對比，整理出來它們之間的利與弊。經(jīng)過學生探究，學生們得出的結(jié)論為：DIS實驗利用了現(xiàn)代信息技術(shù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)制作出實驗圖像，便于數(shù)據(jù)的分析，節(jié)省了實驗時間，并且得到的數(shù)據(jù)更加準確，減少了誤差，但是DIS實驗減少了學生的參與度和動手操作能力，讓學生從屏幕上獲得實驗過程，缺乏直觀體驗。而傳統(tǒng)實驗教學更加注重學生的動手操作能力，讓學生直觀地觀察實驗現(xiàn)象，加強學生的思考和分析過程，但是它在操作的過程中浪費時間，無法讓學生在有限的課堂教學中完成這一實驗過程。所以，DIS實驗與傳統(tǒng)實驗各有利弊，教師在教學過程中，應(yīng)該將兩者加以融合，取長補短，合理設(shè)計實驗，讓學生在高效探究實驗過程，從而提高學生的物理技能，達到實驗教學的目的。

綜上所述，高中物理實驗教學在不斷地改進，教師在設(shè)計時要結(jié)合學生的認知規(guī)律和知識構(gòu)架設(shè)計實驗內(nèi)容，并分析和研究傳統(tǒng)實驗的不足，將DIS實驗進行巧妙地融合，彌補傳統(tǒng)實驗的不足，并發(fā)揮其優(yōu)勢，提高實驗教學效益。從而使學生通過物理實驗能夠提高自身的分析能力和創(chuàng)新能力，在實驗中拓展學生的物理思維，加強學生的物理素養(yǎng)，為解決生活中的問題而做出努力。這樣一來，促進了高中物理教學發(fā)展，二來，實現(xiàn)了物理教學的意義，提高了學生的綜合能力，為促進社會的發(fā)展而貢獻力量。

參考文獻：

[1] 李相臻.傳統(tǒng)實驗與DIS實驗的有效整合[J].中學物理教學參考，2017，46（14）.

[2] 宋佩紅.高中物理DIS實驗與傳統(tǒng)實驗的共存互補[J].中小學實驗與裝備，2008，18（06）.