周陽

摘要：現(xiàn)代社會，隨著以計算機為核心的信息技術(shù)大大推動了社會的發(fā)展，信息技術(shù)與課堂教學(xué)全面結(jié)合，帶來了現(xiàn)代教學(xué)的又一次革命。當(dāng)代先進的電子技術(shù)，計算機技術(shù)，多媒體技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等逐漸被應(yīng)用到教學(xué)過程中，協(xié)助教師完成教學(xué)任務(wù)，為學(xué)生提供了新穎的學(xué)習(xí)環(huán)境。在真實實驗的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了 “信息技術(shù)與物理學(xué)科教學(xué)的全面整合”，在培養(yǎng)學(xué)生使用信息技術(shù)工具進行探索研究和自主學(xué)習(xí)方面做出了突出貢獻。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化信息實驗系統(tǒng)（DISLAB）；計算機輔助教學(xué)

一、DISlab實驗系統(tǒng)的構(gòu)成

DISLab是Digital Information System三個詞的縮寫，是“數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室”的簡稱，它是一種用于實時采集數(shù)據(jù)的智能化系統(tǒng)，由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機系統(tǒng)及配套軟件構(gòu)成。DISLab配備的各種傳感器可以實時采集各類被測量的數(shù)據(jù)，幾乎涵蓋了初中物理教材中所有實驗的被測量，并可以同時測量多個物理量，通過A/D轉(zhuǎn)換輸入計算機，并通過相應(yīng)的軟件對被測信息進行各種數(shù)據(jù)處理，從而構(gòu)建了一個現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)測量和處理平臺。它一系列的傳感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測量儀器，能夠完成包括力、熱、光、電、磁等多種物理量數(shù)據(jù)的采集，大大提高了測量范圍、精度、反應(yīng)時間。

二、DIS在部分物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用

DIS實驗系統(tǒng)中有各種各樣的傳感器，如溫度傳感器、速度傳感器、力傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、壓強傳感器等，都可以應(yīng)用在初中物理教學(xué)過程中，使用非常方便，實驗裝置也比較簡單，學(xué)生很容易理解。

案例一：

做“比熱容”的實驗時，運用DIS實驗設(shè)備進行實驗，只用2-3分鐘即可完成實驗數(shù)據(jù)和處理，大大提高了課堂效率，充分發(fā)揮出傳感器在數(shù)據(jù)采集方面和數(shù)據(jù)分析方面的優(yōu)勢。

做法是在兩個大試管中放入質(zhì)量相等的水和煤油，將兩個溫度探頭分別深入到兩種液體中，用熱水壺中的水做為熱源并加熱（圖1和圖2）。當(dāng)溫度升高后，將兩個大試管同時放入熱水中，此時學(xué)生通過計算機的大屏幕觀察水和煤油的溫度隨時間的變化曲線，圖3是實驗獲得的圖像。

以上圖像不僅有物質(zhì)吸熱過程，同時展示了放熱過程。通過以上的圖像更能說明“質(zhì)量相等的水和煤油吸收（放出）相同的熱量，升高（降低）的溫度不同，煤油升高（降低）的溫度比水高”。這樣的結(jié)論也更具有它的物理意義。

案例二、

在“測量小燈泡電阻”的試驗中，將電流傳感器和電壓傳感器接入電路中。可以短時間快速內(nèi)獲得多組試驗數(shù)據(jù)，直接根據(jù)我們的需要，利用計算機對數(shù)據(jù)做出不同處理。如圖4，是小燈泡的U-I關(guān)系圖像，從圖像可以看出圖象不是直線，有彎曲，說明不同電壓下小燈泡的電阻不等，可以藉此來培養(yǎng)學(xué)生處理數(shù)據(jù)和讀圖能力。圖5則是小燈泡的電阻與電壓關(guān)系圖像，從圖中可以很直觀看出，小燈泡在不同電壓下的電阻不等，電壓高時，電阻大，電壓低時，電阻小。

于此類似的，速度傳感器可以測量運動過程中的瞬時速度，聲音傳感器和音叉可以描繪出聲音的波形圖等，傳統(tǒng)物理實驗不能完成的，我們都可以用DIS實驗來完成。

“DIS”實驗是與現(xiàn)代社會緊密結(jié)合的一種教學(xué)實驗，它直觀、方便、高效、綜合性強，在幫助學(xué)生認知、理解、掌握物理概念能力上有明顯優(yōu)于傳統(tǒng)實驗的效果。 “DIS”實驗的推廣，給教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了很多有益的根本性的變化，能逐漸替代原有的部分實驗，若與傳統(tǒng)實驗結(jié)合，兩者可以取長補短，相得益彰。這樣學(xué)生才能任意馳騁，以較快的速度到達學(xué)習(xí)的目的地。

三、教學(xué)反思：

學(xué)生善于接受新事物，善于研究新事物，善于創(chuàng)造新事物?！癉IS”實驗可用一個探頭、兩個探頭、三個探頭做實驗。學(xué)生即要獨立思考又要學(xué)會交流，科學(xué)交流能打破習(xí)慣思維，擴大思維廣度，活躍創(chuàng)造思維與創(chuàng)造想象。激發(fā)良好的創(chuàng)造狀態(tài)，觸發(fā)靈感，創(chuàng)造豐富多彩的現(xiàn)實作品。這也是傳統(tǒng)實驗所不能比的?？傊?，“DIS”實驗是與現(xiàn)代社會緊密結(jié)合的一種教學(xué)實驗，它直觀、方便、高效、綜合性強，在幫助學(xué)生認知、理解、掌握物理概念能力上有明顯優(yōu)于傳統(tǒng)實驗的效果，因而，我相信它能逐漸替代原有的部分實驗，當(dāng)然，以后會創(chuàng)造更優(yōu)秀的實驗手段，對初中物理實驗教學(xué)進行改進。