dis数字实验系统与物理探究教学整合的策略

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1、DIS数字实验系统与物理探究教学整合的策略Ｖ０１．３１ＮＯ．４６１物理教学探讨第３１卷总第４６１期！堇２１１：兰塑！！：堑：：！竺旦望堕堕！堑！！竺！！竺堕曼垫！兰±箜！！塑！圭±星！垆岛劫匀警菩物理《窘实验翥叁出￥巴拿皇ｓ战１３１８数字实验系统与物理探究教学整合的策略张金权安徽省霍邱县第一中学。安徽六安２３７４００摘要：从ＤＩＳ数字实验系统与高中物理实验探究教学整合的角度，探讨了应用ＤＩＳ数字实验系统与传统实验整合，将隐性物理过程显性化，应用ＤＩＳ实验系统开展物理课外实验等问题。提出从多个角度应用ＤＩＳ数字实验系统对物理实验进行整合，以发挥最优化的教学效果。关键

2、词：ＤＩＳ数字实验系统；物理探究；教学整合中图分类号：Ｇ６３３．７文献标识码：Ａ：１００３—６１４８（２０１３）１１（Ｓ）一００５６～３现代教育技术的巨大发展．为物理实验探究教学提供了新的机遇，数字化信息系统（ＤＩＳ）应用于实验探究可以迅速提高实验的成功率，ＤＩＳ实验是应用传感器和数据采集器自动获取和输入实验数据，通过计算机的快速处理得到实验的结果，提高了教学效率，使学生可以有第３１卷总第４６１期物理教学探讨Ｖ０１．３１Ｎｏ．４６１兰Ｑ！兰±笙！！塑（圭±塑２』旦竺翌坐堕里虹堑望！竺璺！堕竖！墨！！！：呈Ｑ！兰：墨！：验数据数字化，在真实实验的基础上实现了信息技术

3、与物理实验教学的整合。尽管用传感器代替了部分测量仪表，但并没有脱离传统的实验装置，而是借助其实验优势填补了传统实验中诸如微小量测量、暂态量测量等多个测量空白，这预示着ＤＩＳ数字实验系统具有很大的应用空间．整合应用ＤＩＳ数字实验系统与传统实验，将隐性物理过程显性化。传统的物理实验是学生获取物理知识最直接的手段、最真实的经验和最好的感性材料．是培养学生基本实验技能的途径。数字化实验在延续传统的同时超越传统，是传统实验的拓展和延伸。数字化实验与传统实验的整合应能够服务于学科教学．适应学生的认知水平，以发挥最优化的教学效果。２．２探究案例研究传统实验仪器与ＤＩＳ实验系统整

4、合，使探究走向深入．例如在“自感现象”的教学中。使用成品教板，由实验电路图ｌ和图２分别演示通电自感和断电自感。用灯泡演示自感现象不能动态反映电流和电压变化的过程，电流较小时灯泡不能发光，也不能显示电流的方向。数字化实验系统用传感器采集电流、电压，能实时记录实验数据并显示稳定的图像，有效克服了上述缺点。设计图３所示的电路。用两个电压传感器分别测量两个支路的电压，获得了图４所示的图像，清晰显示通电自感和断电自感过程中两支路电压的变化。我们还可以在支路中接人电流传感器，显示电流的变化。这样，我们在教学活动中可以先通过传统实验仪器引导学生观察现象。获得感性认识，激发探究欲

5、望，然后借助数字化实验系统深入探究自感现象的特点和规律。将传感器与传统实验装置进行组合。借助原有实验装置的结构原理．发挥数字化实验的优势。例如在探究弹簧振子的运动规律时．可引导学生对弹簧振子在不同情境下进行拓展探究：分析水平方向单弹簧振子、水平方向双弹簧振子及竖直方向的弹簧振子等。研究水平方向弹簧振子的运动可用气垫导轨（或轨道小车），将气垫导轨的滑块（或小车）上固定位移传感器的发射器作为振子。研究竖直方向弹簧振子的运动时，可直接将位移传感器的发射器作为振子。这样的实验数据依然来自传统的实验装置，只是数据采集和分析处理借助ＤＩＳ实验系统，提高教学有效性。３应用ＤＩＳ

6、数字化实验系统开展物理课外实验探究开展物理课外实验探究活动能够扩大视野。使实验过程体现趣味性、创造性与生活化，应用ＤＩＳ数字化实验系统开展物理课外实验探究．可以最大化发挥教学资源的效用。３．１案例在探究动能定理实验中。笔者应用ＤＩＳ数字化实验系统开展物理课外实验探究：利用力传感器和光电门传感器探究“动能定理”。将力传感器固定在小车上（图５），用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物Ｇ相连，力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平轨道上Ａ、曰两点各固定一个光电门传感器，用于测量小车的速度口。和秽：，如图５所示。在小车上放置砝码来改变小车质量，用不同的重物Ｇ来改变拉力的大小

7、。①测量小车和拉力传感器的总质量Ｍｈ把细线的一端固定在力传感器上，另一端通过定滑轮与重物Ｇ相连，正确连接所需电路；②将小车停在点Ｃ，由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，记录两光电门间的距离，用光电门传感器测量速度，用力传感器测量拉力，将数据输入计算机；③改变小车的质量或重物的质量，重复②的操作。这样很快捷地得到实验结论，有效地突破教学难点。图１通电自感电路图图２断电自感电路图图３实验电路２．３应用ＤＩＳ数字实验系统探索提高教学有效性一图４电压Ｕ—ｔ图像图５探究实验装置（下转第５９页）万方数据