趙 敏

(江蘇省宿遷市沭陽如東實(shí)驗(yàn)學(xué)校 223600)

物理實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的重要性不言而喻，但與傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)相比，DIS實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用，借助了現(xiàn)代科技力量，通過對(duì)數(shù)字信息系統(tǒng)的利用，克服了傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)儀器的諸多弊端，可以更好為學(xué)生呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果，這對(duì)學(xué)生的物理科學(xué)思維能力培養(yǎng)無疑是有絕佳好處的，為此今后初中物理教師有必要對(duì)DIS實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更加深入的研究.

一、DIS實(shí)驗(yàn)含義及特征

DIS又稱之為“數(shù)字化信息系統(tǒng)”，因此DIS實(shí)驗(yàn)是由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、實(shí)驗(yàn)軟件包、計(jì)算機(jī)組成的新型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在初中物理教學(xué)中，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行DIS實(shí)驗(yàn)，不斷克服了傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)儀器的諸多弊端，同時(shí)還可以借助信息技術(shù)力量，促使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)多面整合.基于DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成和功能，可以發(fā)現(xiàn)DIS實(shí)驗(yàn)具有操作方便、實(shí)驗(yàn)效果強(qiáng)的特征，如在使用DIS系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過計(jì)算機(jī)接口技術(shù)就可以迅速的采集實(shí)驗(yàn)信息，并將采集到的各類物理信息，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行多元化的處理，同時(shí)DIS系統(tǒng)還具有多樣化的自主操作平臺(tái)，這都極大的提升了實(shí)驗(yàn)操作的便捷性.此外DIS系統(tǒng)具有強(qiáng)大的函數(shù)圖像處理功能，可以對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行定性和定量兩個(gè)方面的研究，并直觀的揭示出物理量之間的關(guān)系，這可以讓學(xué)生多角度、多視角的感知物理知識(shí)，體現(xiàn)出了DIS實(shí)驗(yàn)的直觀特性，因此相比較傳統(tǒng)的初中物理實(shí)驗(yàn)，DIS實(shí)驗(yàn)無疑為學(xué)生的科學(xué)思維能力培養(yǎng)創(chuàng)造了可能.

二、基于DIS實(shí)驗(yàn)的學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)策略

1.DIS演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生思維

在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要明確學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，正是科學(xué)思維的動(dòng)力和源泉，而物理演示實(shí)驗(yàn)的作用，就是將神奇的物理現(xiàn)象展現(xiàn)出來，從而顛覆學(xué)生的客觀認(rèn)識(shí)，促使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇，從而激發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維，而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)受教學(xué)條件限制，實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)效果并不清晰，因此影響了教學(xué)效果，而DIS實(shí)驗(yàn)借助數(shù)字化信息系統(tǒng)，可以呈現(xiàn)更好的演示效果.如在學(xué)習(xí)“電流的磁場”這節(jié)課程教學(xué)時(shí)，為了能夠更好的讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到電流磁場的存在，并培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，在DIS實(shí)驗(yàn)中，教師可以將微電流傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，然后開啟電源，打開DIS應(yīng)用軟件，在實(shí)驗(yàn)條目中點(diǎn)擊“微弱磁通量變化時(shí)的感應(yīng)電流”，學(xué)生就可以直觀的看見閉合線圈中，由于磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，這樣的實(shí)驗(yàn)方式是傳統(tǒng)直接利用靈敏電流計(jì)無法觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可更好的激發(fā)學(xué)生的思維.

2.DIS驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，開啟學(xué)生思維

在初中物理教學(xué)中，有很多的物理定理、定律雖然是前人的創(chuàng)造性思維成果，但是對(duì)于初次接觸知識(shí)的初中生而言，一切任然是未知的，為了能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力，在教學(xué)過程中教師不要直白將定理灌注給學(xué)生，而是要讓學(xué)生自己對(duì)定理知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，讓學(xué)生探索發(fā)現(xiàn)知識(shí)的形成過程，從而逐步的開啟學(xué)生的發(fā)散思維.如在學(xué)習(xí)“速度與力的關(guān)系”這節(jié)實(shí)驗(yàn)課程時(shí)，教師就可以通過DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中為學(xué)生準(zhǔn)備滑道、小車、砝碼等工具，然后將實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，輸入到DIS系統(tǒng)之中，通過DIS系統(tǒng)得出加速度，然后在利用DIS系統(tǒng)函數(shù)圖像處理功能，生成a-F圖像，這樣就可以清晰的為學(xué)生展現(xiàn)出“速度與力的關(guān)系”，這樣的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)避免了手動(dòng)計(jì)算的誤差，可以確保驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而開啟學(xué)生的思維.

3.DIS課外實(shí)驗(yàn)，拓展科學(xué)思維

物理知識(shí)具有無限性的特點(diǎn)，為了能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力，單依靠教材與課堂中的實(shí)驗(yàn)知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在實(shí)際教學(xué)過程中，教師還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生不斷的進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)探究，這樣才能拓寬學(xué)生的眼界視野，從促使學(xué)生的科學(xué)思維不斷拓寬.而顯然DIS實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用，為課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展創(chuàng)造了便利.如在學(xué)習(xí)“物質(zhì)的密度”這節(jié)課程教學(xué)中，為了能夠讓學(xué)生對(duì)密度這一物理量有更加深刻的認(rèn)識(shí)，教師可以讓學(xué)生以小組為為單位，分別對(duì)家庭生活用品，如醬油、米醋、豆油等液體的密度進(jìn)行測量，在這個(gè)過程中，學(xué)生可以自選器材，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，最后讓每個(gè)小組將測量數(shù)據(jù)資料帶到課堂，利用DIS系統(tǒng)對(duì)學(xué)生測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而評(píng)比哪個(gè)小組測量的密度最精確，這樣的教學(xué)方式不但可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情，也可以拓展學(xué)生的科學(xué)思維能力.

DIS實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用，不僅是技術(shù)層面的提升，更是教育思想觀念的進(jìn)步，為學(xué)生的物理科學(xué)思維能力培養(yǎng)提供了極大的保障，為此今后初中物理教師要強(qiáng)化對(duì)DIS實(shí)驗(yàn)的研究探索，從而更好的為學(xué)生理解物理概念和創(chuàng)新思維發(fā)展奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)上不斷的進(jìn)步.