DIS實驗在高中物理教學中的應用

禚彥

DIS，即數字信息系統實驗（Digital Information System）。它由“傳感器＋數據采集器＋實驗軟件包（教材專用軟件、通用擴展軟件）＋計算機”構成的新型實驗系統。隨著計算機技術和傳感器技術的不斷發展，計算機實時測量技術已經廣泛應用到科學技術研究以及生產領域，同時也開始應用于中學教學。它改變了傳統的實驗教學方法，形成新的教學模式。

1 數字化實驗的內涵

數字化實驗是以真實實驗為基礎，借助計算機來完成的實驗。數字化實驗應該包括3個方面。

1.1 仿真實驗

仿真實驗是一個開放性的實驗仿真軟件，提供一個實驗器具完備的綜合實驗系統，可以仿真所能想象的所有實驗。例如：可以提供質點模型、彈簧、滑軌等器具，可以提供電場、磁場、重力場、阻尼介質等實驗環境；可以完成自由落體運動、機械能守恒、帶電粒子在電場中的偏轉等實驗項目，人造地球衛星、太陽系的運行等也能利用仿真系統模擬。仿真實驗不但可以演示逼真的實驗動畫，還可以在演示的同時提供相關的實驗實時數據。通過仿真，模擬理想化的實驗環境，幫助學生建立理想化的物理模型，得出物理規律。

1.2 借助傳感器，計算機自動采集和處理數據

在物理實驗中，實驗數據的采集要通過傳感器把各種物理量如力、聲、光、溫度、位移、磁場強度等轉化成模擬電信號，通過1/0和0/1轉換，轉換成計算機能夠識別的數字信號。由計算機采集數據，利用編制的軟件，快速、方便、準確地處理采集到的實驗數據，可以及時得到實驗結果，如計算結果、圖表、誤差分析等。……