◎趙雪芬 林錦鋒
物理是高中教學(xué)階段的一門非常重要的學(xué)科,同時也是一門在教學(xué)難易程度上較為困難的學(xué)科,尤其是在實驗教學(xué)方面,一直存在著效果不明顯、學(xué)生理解困難的狀況。目前,隨著科技的發(fā)展與新課程改革的推行,高中物理教學(xué)也在積極地引入現(xiàn)代化信息技術(shù)進行有效地整合,其中,DisLab就是在這種前提下被引進到高中物理教學(xué)課堂上的,并且隨著不斷地實踐總結(jié),在高中實驗教學(xué)方面取得了不可忽視的成效,引起了廣大教育人士的關(guān)注。下面,我將結(jié)合自身實際的教學(xué)經(jīng)驗,對Dis-Lab在高中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用進行一番探討,以供參考。
物理是一門實驗性質(zhì)非常強烈的學(xué)科,學(xué)生在對一些定律等進行學(xué)習(xí)時離不開實驗的知識,但是在實際的調(diào)查過程中,我發(fā)現(xiàn)大部分的高中學(xué)生的動手實驗的能力非常差,在理論家與實踐兩方面不能進行有效地結(jié)合。根據(jù)調(diào)查的結(jié)論與一些資料的研究,我發(fā)現(xiàn),究其原因,是在大部分高中物理實驗過程中,教學(xué)脫離了實際,教師指導(dǎo)學(xué)生實驗往往只進行一個表面上的工作,對學(xué)生實際探究的能力沒有做出著重的培養(yǎng),學(xué)生在實驗時往往只會進行簡單步驟重復(fù),而沒有思維上的探究,教師在評價時方式也較為單一;并且,還有一大部分原因是實驗條件的限制,致使學(xué)生對于一些實驗過程中涉及到的變量等無法進行精確的測量,致使實驗失去了意義。
1.DisLab可以快速準(zhǔn)確地處理大量的實驗數(shù)據(jù) DisLab是一種具備實時實驗功能的系統(tǒng),在實驗過程中,用戶可以同步地觀察到與實驗過程中的數(shù)據(jù)變化過程,并且進行快速地收集與處理,并且DisLab的收集數(shù)據(jù)功能十分地強大,可以同時對多個類型不同的數(shù)據(jù)進行收集,在描述上也可以同步進行完成。在高中物理實驗教學(xué)中,學(xué)生甚至不必要根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進行公式計算、圖形繪制等操作。并且與傳統(tǒng)教學(xué)實驗過程中使用的實驗器材相比,DisLab對于實驗的精度和質(zhì)量都有了很大的提升,因為DisLab是通過傳感器對實驗數(shù)據(jù)進行直接記錄的,對于實驗過程中一些學(xué)生不方便直接測量的物理量還可以采用手動輸入的方法實行輸入,完全可以滿足高中物理實驗教學(xué)中的需求。
比如,在驗證“加速度”的實驗過程中,我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生進入實驗室利用DisLab系統(tǒng)進行了實驗,通過DisLab中的光傳感器記錄了小車每次通過光電門的時間,并且利用DisLab自帶的計算功能進行了精準(zhǔn)地計算,從而得出結(jié)論,順利地完成了實驗。
2.DisLab可以捕捉到實驗過程中的瞬時變量 DisLab可以根據(jù)其中的傳感器技術(shù)填補在傳統(tǒng)實驗中多個測量數(shù)據(jù)的空白。在傳統(tǒng)的實驗過程中,由于多種實驗數(shù)據(jù)空白的愿意,學(xué)生在進行實驗過程中以及過程后,對實驗的數(shù)據(jù)進行評估就是一項很難的任務(wù),實驗的意義變得難以理解,但是利用DisLab可以準(zhǔn)確地對實驗過程中一些物理量進行精確地采集,并且進行直觀的演示,這樣,實驗過程中涉及到的一些概念就能被學(xué)生更簡單地進行認(rèn)識。DisLab系統(tǒng)可以直接測量實驗過過程中的一些沖擊力、電流強度等一些不易測量的數(shù)據(jù)。
比如,在進行“焦耳定律”這部分的實驗時,根據(jù)教學(xué)要求,我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生利用DisLab系統(tǒng)針對三種不同的加熱瓶進行同時加熱實驗,并且利用DisLab設(shè)備記錄溫度的變化與電流的關(guān)系,然后利用圖像進行顯示,從而讓學(xué)生進行直觀地了解。
3.DisLab可以將實驗過程放大進行直觀地展示 DisLab系統(tǒng)不僅可以在本設(shè)備上進行現(xiàn)實,還可以連接計算機設(shè)備等,在計算機屏幕上對數(shù)字、指針和示波三種表現(xiàn)方式進行實時地切換,從而動態(tài)地現(xiàn)實實驗的進程。在學(xué)生利用DisLab進行實驗的過程中,可以根據(jù)自己的需求來對DisLab顯示的內(nèi)容進行切換,并且可以任意切換時間的實驗數(shù)據(jù)。并且,DisLab可以將實驗過程中一些很微小的實驗現(xiàn)象進行放大化處理,從量化的角度對實驗數(shù)據(jù)進行處理,從而將實驗數(shù)據(jù)進行精準(zhǔn)化處理,幫助學(xué)生根據(jù)高中物理實驗過程中一些不易觀察到的現(xiàn)象進行直觀地展示,從而更順利地得出實驗結(jié)論。利用DisLab這種可以將實驗過程放大的特性,還可以幫助教師擺脫傳統(tǒng)實驗教學(xué)中費時費力進行模擬的狀況,讓教師可以更輕易地將各種實驗本質(zhì)清晰地展示在學(xué)生面前,從而使實驗內(nèi)容更加真實可信。
DisLab是一種新式的物理實驗教學(xué)手段,通過DisLab,可以幫助學(xué)生與教師快速準(zhǔn)確地處理大量的實驗數(shù)據(jù),從而節(jié)省了課堂上的時間,給予學(xué)生更多的時間進行消化吸納,DisLab還可以更輕松地捕捉到傳統(tǒng)實驗過程中一些不易測量到的瞬時變量,另外DisLab還可以對實驗過程中一些微小的細節(jié)進行放大處理,從而使學(xué)生對實驗結(jié)論更容易產(chǎn)生信服感??偠灾咧形锢斫處煈?yīng)當(dāng)重視起DisLab系統(tǒng)在實驗過程中的積極作用,適當(dāng)?shù)乩肈isLab設(shè)備,為高中物理實驗教學(xué)開啟一個良好的開端。