初中物理DIS數字化實驗教學的研究

孫紅星

DIS作為一項全新的實驗系統，應用在初中物理實驗教學過程中，對提高實驗教學的質量與效率具有重要意義.在信息技術快速發展的背景下，計算機的實時測量技術在多個領域得以廣泛的應用，將其應用在教學過程中，有利于改變落后的實驗教學方法，形成全新的教學模式，提高學生的綜合素質.

1DIS數字化實驗教學的內涵

DIS數字化的實驗教學屬于一種現代化的實驗教學平臺，其通過傳感器的應用，可以獲取據大量的信息，而后借助于計算機以及采集器的應用，可以實現對數據的實時采集以及處理，而后通過計算機的應用，能夠完成數據的顯示、存儲分析以及傳輸等一系列的任務，推動數字化處理的實現，一方面可以直觀地呈現物理規律，方便學生更好地理解物理規律，另一方面可以幫助學生利用已有的知識，加強彼此的溝通與交流.

此外，學生在進行數字化實驗教學的過程中，不僅可以幫助學生討論以及應用全新的方式，進行實驗的重新設計，加強對學生思維的訓練，提高學生解釋實驗圖像的能力，促使學生對物理現象進行積極的探究.教師則可以通過全新的教學理念的建構，改變落后的實驗方式以及改變學生的學習方式.

2初中物理DIS數字化實驗教學的意義

2.1加深對物理知識的研究

DIS數字化實驗系統能夠很好地處理函數圖像，可以直觀地對相關的物理量間的關系進行揭示.通過DIS數字化實驗技術的應用，能夠對物理量間的關系進行直觀的揭示，從多個角度加強對物理現象的深入分析以及研究.

2.2拓寬實驗領域

通過DIS數字化實驗的應用，能夠實現對可見度較小且瞬間發生變化的物理過程的顯示.例如，經過摩擦做功之后，可以使得系統溫度升高的實驗；其次，液體在蒸發過程中，會使得溫度下降等實驗.教師在過去面對此類型實驗時，往往是感到不知所措，而且僅僅是借助于實驗的演示，并不能夠全面地展示實驗過程.然而，通過DIS數字化實驗技術的應用，借助于數據采集器，則可以實現在短時間范圍內，記錄大量的數據，實時地將其向電腦傳送，運用配套的軟件進行處理.基于傳統實驗裝置，通過DIS數字化實驗系統的應用，可以幫助學生加深對物理相關概念、物理學思想和方法的理解.

例如，進行摩擦做功后，會使得系統溫度發生變化的實驗過程中，由于變化過于微小，而且過程十分的短暫，應用傳統的測量方式以及實驗儀器，無法開展此種類型實驗.然而，通過DIS數字化實驗系統的應用，可以更加直觀地呈現實驗過程，方便學生進行觀察.此外，因其具有較高的探測靈敏度，且結果的輸出兼具實時性及直觀性，不僅節省實驗時間，而且可以取得較好的實驗效果，有效地激發學生進行物理探究的興趣.

2.3提升物理實驗的深度

DIS數字化實驗系統具有以下功能：準確的、便捷的數據采集功能；較好的繪圖功能，可以實現實時地將多種數據繪制成各種圖像.較之于傳統儀器的繪制效果，傳感器具有明顯的實時繪制的效果.通過對圖像進行仔細的觀察以及細致的分析，能夠加深對實驗特征的了解，幫助學生加強對物理概念以及規律的理解.

3初中物理DIS數字化實驗教學的基本原則

3.1科學性原則

教師在初中物理課堂教學中，應用DIS數字化實驗教學方式，應當始終堅持科學性原則，一方面，應當遵循物理的客觀規律； 另一方面，應當遵循初中物理教學的規律，開展初中物理DIS數字化實驗教學，進而可以充分展現初中開展物理實驗教學的功能.

3.2針對性原則

教師在設計初中物理教學實驗活動過程中，應當以初中物理的實驗教學目標為指導，在改造以往傳統物理實驗的同時，應當提高對實驗教學目的以及意義的重視，根據學生的實際狀況，結合初中物理教學內容的重點、難點，有針對性地設計DIS數字化實驗.

3.3實踐性原則

開展初中物理教學實驗的目標，不僅僅是對物理現象進行演示，或者是對原理進行論證，而更加關注于在開展實驗教學的過程中，傳授學生科學的實驗方式，重視培養學生的科學能力.所以，在應用實驗教學方式的過程中，要求教師務必堅持實踐性原則，培養學生“勤動腦、勤動手”的良好習慣，創造出更多的動手操作機會給學生，致力于提升學生的實踐能力，進而提高學生的綜合素質.

4提高初中物理DIS數字化實驗教學質量的措施

4.1提高對DIS數字化實驗教學的認識

作為學校領導，首先應當提高對DIS數字化實驗教學的認識，從而促使教師應用DIS數字化實驗教學方式，推動初中物理實驗教學的開展，這就要求學校的相關領導應當改變傳統的教育觀念，解放思想、開拓創新，主動接受DIS數字化實驗教學這一全新的教學方式，積極地鼓勵教師與學生，在開展相關的物理實驗的過程中，應用DIS數字化實驗方式，增強學生進行自主探究的能力.需要指出的是，不可否認DIS數字化實驗教學具有傳統的物理教學所無法比擬的優勢，然而，我們應當認識到傳統物理實驗教師的優點，實現兩者的有機結合，充分地發揮兩種實驗教學方式所具有的教學價值.

4.2構建統一的標準

現階段，學校應用DIS數字化實驗教學方式還只是處于起步階段，對于一部分的問題，還未能夠建構起統一的、全國性的標準，不利于DIS數字化實驗教學方式的進一步發展.所以，國家的相關部門應當根據初中實驗教學的實際需要，有針對性地制定應用DIS數字化實驗教學方式的配備標準，將DIS數字化實驗教學方式的質量標準進行明確，科學地、規范地開發DIS數字化實驗技術儀器，為物理規律以及現象的實時反映提供準確的重要技術保障.

4.3提高教師的專業素質

然而，初中教師依然缺乏對DIS數字化實驗教學方式的認識.在新課程改革不斷深化的背景下，要求教師具有較高的綜合素質，這就要求學校應當加強對教師的專業技能的培訓，一方面可以推動與促進教師專業技能的提升；另一方面可以提高實驗教學的質量與效率.

提高教師的專業素質可以通過以下幾種方式進行：首先，相關教育行政部門以及學校的領導，應當強化對教師的培訓，根據教師各自不同的特點，結合實際的教學需求，有針對性地開展專項培訓工作，努力為物理教師創設更多的溝通與交流平臺，促使各位教師在互相的切磋、交流、互動中，進一步地拓寬自身的視野.在各種實踐活動中，積極地探索傳統實驗與DIS數字化實驗技術相互整合的方式，推動與促進初中物理實驗教學的質量與效率的提升.

4.4加強對學生的引導

俗話說，興趣是最好的老師，學生在物理實驗教學的過程中占據著主體地位，只有學生具有較強的學習動機以及學習興趣，才可以推動DIS數字化實驗教學的順利進行.此外，作為一項全新的實驗技術，DIS數字化實驗技術對于學生來說，屬于一種全新的事物，在理解方面難免會遇到一定的問題，這就要求教師應當加強對學生的引導，促使其主動接受新知識，逐步地掌握DIS數字化實驗技術的基本內容，對于學生的各種困惑，教師應當及時地給出解釋，激發學生學習DIS數字化實驗技術的主動性和積極性.

綜上所述，初中實驗教學中運用DIS數字化實驗技術，因其不僅具有方便的操作流程，而且還具有良好的數據處理能力，有利于初中物理實驗教學的順利進行，一方面，實現數字化的初中物理實驗教學，另一方面，激發學生進行自主研究探索的熱情，推動與促進初中物理實驗教學質量與水平的提升.