剖析实验优势发挥教学潜力

《剖析实验优势发挥教学潜力》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、剖析实验优势发挥教学潜力•DISLab与中学物理教学整合初探（一）山东省邹平县第一中学李进摘要：本文就将DISLab应用于中学物理教学的实验优势进行探讨，认为DISLab所具有的数据的采集和智能化处理功能的合理发挥，能有效支持新课程理念下屮学物理教学的顺利开展，从而实现DISLabLj物理教学的有效整合。关键词：数字化信息系统DISLab物理教学信息技术与物理教学的整合，体现了物理教学的现代化，是物理教学的改革方向么一。在这种背景下，以传感器技术以及软件技术为核心的DISLab应运而生。DISLab是综合运用包括硬件、软件在内的信息技术手段构造的，

2、集实验数据采集、显示、分析、处理等功能于一-体的实时实验系统，它的使用成功克服了传统实验的诸多弊端，有力地支持了信息技术与物理教学的全面整合。一、DISLab简介DISLab是英文DigitalInformationSystemLaboratoryd的缩写，意为"数字化信息系统实验室”。它是利用多媒体信息技术辅助实验教学的软硕件一体化的教学实验系统。主要包括数据采集器、多种教学专用传感器以及安装了配套专用软件的计算机。传感器用来快速、高精度地实时采集实验数据，并将其转变为电信号传输给数据采集器；数据采集器是连接传感器和计算机的桥梁，是整个系统的核心

3、，对传感器传输的电信号进行数/模转换和数据分析，然后将结果传输给计算机进行显示和实时处理。DISLab是集物理测量、H动控制、数据记录、智能化数据分析和测量结果多模显示等功能于一体的综合性物理实验平台，充分发挥了实验仪器作为实验信息的产生者、传播者、接受者和处理者的作用。⑴它的主要技术特征是：多类型的传感器、多通道的数据采集器、多样化的白主操作平台以及强人的智能化处理功能。借助这样的技术支撑，可以使我们对物理现象进行多角度的感知和多视角的探究，促进物理教学方式和学习方式的转变。⑵二、DISLab的实验优势实验系统的数字化有效的实现了信息技术与物理教

4、学的整合。引入DISLab后的物理教学体系并没有形成“断层”，数据依然来自传统的实验装置，但在数据采集和处理方面却得到了显著的改观。上海市在第二次课程改革屮，就数字化实验系统应用于物理教学的情况进行了深入、透彻的调研分析，将实验中的实验准备时间、数据处理时间、探索研究时间进行了细致的统计，统计情况如图1：57%□实验惟备□数据处理■探索研穽图1传统实验与DIS实验对比统计图由图1可见，与传统实验相比，DIS实验在数据处理上节省了大最时间，有利于引导学生自主探究，进行广泛的体验、合作与交流。DTSLab的这一突岀优势主要源自英数据的自动化采集、显示和

5、智能化处理两大功能。（一）数据的自动化采集与显示DTSLab支持传感器“即插即用”，实现并行采集，可同时支持四只和同或不同种类的传感器。可自动显示传感器所属的数据通道序号、传感器类别、数值及单位，系统中的记录表格，提供了数据的自动记录功能，可以设置数据记录的时间间隔，实现了四路并行显示、独立显示、多模显示（数字、示波、指针多种显示模式）、放人显示、多路叠加显示。通过传感技术，弥补了传统实验仪器的多个测量空口，解决了许多传统仪器想做但做不好的实验。1.—般物理量的采集与显示对一•般物理量，DIS系统可以进行快速、梢确的测量、记录、处理，尤其对•运用传

6、统实验仪器难以测最的物理最同样可以精确测最，包括声学、光学、运动学、磁学实验所要求的基本数据。例如，在“验证单摆的周期性”实验中，传统实验要求学牛用秒表计时的同时用肉眼观察单摆经过平衡位直的次数。这样占然会因人为引入误差，并且需要学生全程观察记录，而利用DIS系统的光电门传感器就使实验轻松多了。图2为实验装置图，图3为实验结果。tl11554812I5M573I554??4I091515M5461)54747155485815M67JI5MMtoIW81I!I让15S4W131W73M15M62t5I曲9團3实验数据1.微电流的数据采集与显示DIS

7、实验系统提供一个微电流传感器，其精确程度可达到0.1mA,测最范围可降低到-1PA〜1PA,人大方便了我们对诸如水果电池电流、人体电流等微小电流的测量。在“研究地磁场”的实验小，用磁传感器探测各个方向的磁感应强度，所得数据如农1：灑址方向南西南西北北东北东南测嫌值P,03■0Q20.00a020,03<0.01<0.007,02表1倍感器在不同芳向时与测量值的对应关系将微电流传感器的探头与环形线圈两头连接，让线圈垂直于水平面转动，选择“示波”方式显示地磁场的感应电流，得到的图4。图5并且可以设置探究性问题，女u：为使现象明显，对线圈匝数有-什么要求

8、？线圈未加屏蔽,对实验结果会有什么影响？图4以示波方式显示感应电流的变化另外，利用微电流传感器可实现实验仪器的微型化。如：