利用DIS實驗優化高中物理教學的實踐研究：以測定電動勢和電源內、外電壓的關系為例

摘 要：現行高中物理教材在原有傳統實驗的基礎上，引入“DIS”實驗方式的內容比例也在逐步增加，教學和現代信息技術手段的結合也越來越密切。它可以更快地進行數據采集、運算和分析，為學生探究物理概念和規律的形成過程和創新活動提供了時間上和技術上的保障。

關鍵詞：DIS;物理教學;應用研究

1.引言

許多傳統實驗對概念和規律的理解有很大幫助，更本真的保留了物理規律的獲得過程，可有效地培養學生的基礎能力。但是測量精度不高、數據處理過程時間較長，學生用于探究時間較短，實驗效率較低。尤其在測量范圍和拓展功能方面有很多短板：比如牛頓第三定律的驗證缺乏動態過程的實時測量;比如光強、磁感應強度、微電流、放射性物質輻射強度等知識用傳統實驗方式受到限制，教師只是停留在講授或動畫模擬的程度上傳授，影響學生的理解掌握。所以，DIS應用于教學能夠與傳統實驗有機的結合，很好彌補傳統實驗的種種不足。

2.DIS原理介紹

DIS全稱“數字信息化實驗系統”，是Digital Information System的首字母。DIS由傳感器、數據采集器和計算機三者構成。數據采集器接收到電信號后轉換成數字信號并傳遞給計算機。計算機通過軟件中的教材專用軟件和教材通用軟件，通過數值顯示、曲線、圖表等各種方式表現實驗數據，并可根據要求對實驗數據進行統計、數公式計算、曲線猜想與擬合等各各方面的分析和處理。

3.DIS實驗與傳統實驗對比舉例

為了探究DIS實驗的功能特點，我們選取了一些典型實驗，采用傳統方法和DIS實驗兩種方式進行實驗。在更好的了解DIS實驗方式的特點基礎上，通過對比探究兩種實驗方式的關系及教學方式的選擇策略，以達到發揮實驗最大效果的目的。下面我們以高中物理教學中“電動勢和電源內、外電壓的關系”為例，對傳統實驗與DIS實驗教學過程進行對比。

本節課是高中的一個難點內容，比較抽象。最好的辦法是借助實驗結合講解得出電動勢和電源內、外電壓的關系。在實際教學處理中，由于電池內阻較小，實驗室電壓表量程較大，內電壓不易測量，導致使用傳統實驗方法測量比較粗糙，教師需要大量時間在演示實驗上，但教學效果并不好。又閉合電路歐姆定律一節內容較多，由于課時限制，也有不少老師不會安排實驗，主要以講解為主，過程缺少了學生的參與，只是被動的接受。在進行兩種方式優劣的討論時，有部分老師為了課時問題還是堅持使用傳統方法;有的老師則認為使用DIS實驗方式較好。

我們認為：本節內容利用DIS實驗方式進行數據實時生成，結果直觀清晰，學生有大量的時間跟隨老師進行探究，有利于對原理的深入理解。同時學生對DIS實驗方式也比較感興趣，容易接受。所以我們還是決定使用DIS實驗方式。

4.總結

DIS實驗與傳統實驗對學生能力的培養各有側重：如DIS實驗側重培養學生實驗探索能力，而傳統實驗側重培養學生重視技能、基本方法的掌握;DIS實驗重在對數據、圖像和問題的分析，傳統實驗則培養學生的作圖和計算能力等。

雖然DIS有很多突出的優點，到底教學中用哪一種實驗更好？這兩種實驗形式終歸到底是為教學目標服務的。哪一種實驗形式能更好的完成教學目標，哪一種方式就是適合的。能充分發揮兩種實驗方法的功能特點，依據教學目標，把二者有機的結合起來，這才是最理想的教學方式。

參考文獻

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[2]夏煜明.例談 DIS 實驗在高中物理教學中的應用策略[J].物理教學探討，2018，36（03）：73-74+78.

作者簡介：劉彪：男，漢族，大學本科，高中物理教師，中教一級，研究方向：高中物理。