◎趙雪芬 林錦鋒
物理是高中教學階段的一門非常重要的學科,同時也是一門在教學難易程度上較為困難的學科,尤其是在實驗教學方面,一直存在著效果不明顯、學生理解困難的狀況。目前,隨著科技的發展與新課程改革的推行,高中物理教學也在積極地引入現代化信息技術進行有效地整合,其中,DisLab就是在這種前提下被引進到高中物理教學課堂上的,并且隨著不斷地實踐總結,在高中實驗教學方面取得了不可忽視的成效,引起了廣大教育人士的關注。下面,我將結合自身實際的教學經驗,對Dis-Lab在高中物理實驗教學中的應用進行一番探討,以供參考。
物理是一門實驗性質非常強烈的學科,學生在對一些定律等進行學習時離不開實驗的知識,但是在實際的調查過程中,我發現大部分的高中學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合。根據調查的結論與一些資料的研究,我發現,究其原因,是在大部分高中物理實驗過程中,教學脫離了實際,教師指導學生實驗往往只進行一個表面上的工作,對學生實際探究的能力沒有做出著重的培養,學生在實驗時往往只會進行簡單步驟重復,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可以快速準確地處理大量的實驗數據 DisLab是一種具備實時實驗功能的系統,在實驗過程中,用戶可以同步地觀察到與實驗過程中的數據變化過程,并且進行快速地收集與處理,并且DisLab的收集數據功能十分地強大,可以同時對多個類型不同的數據進行收集,在描述上也可以同步進行完成。在高中物理實驗教學中,學生甚至不必要根據采集到的數據進行公式計算、圖形繪制等操作。并且與傳統教學實驗過程中使用的實驗器材相比,DisLab對于實驗的精度和質量都有了很大的提升,因為DisLab是通過傳感器對實驗數據進行直接記錄的,對于實驗過程中一些學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中的需求。
比如,在驗證“加速度”的實驗過程中,我帶領學生進入實驗室利用DisLab系統進行了實驗,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地計算,從而得出結論,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可以根據其中的傳感器技術填補在傳統實驗中多個測量數據的空白。在傳統的實驗過程中,由于多種實驗數據空白的愿意,學生在進行實驗過程中以及過程后,對實驗的數據進行評估就是一項很難的任務,實驗的意義變得難以理解,但是利用DisLab可以準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生更簡單地進行認識。DisLab系統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據。
比如,在進行“焦耳定律”這部分的實驗時,根據教學要求,我帶領學生利用DisLab系統針對三種不同的加熱瓶進行同時加熱實驗,并且利用DisLab設備記錄溫度的變化與電流的關系,然后利用圖像進行顯示,從而讓學生進行直觀地了解。
3.DisLab可以將實驗過程放大進行直觀地展示 DisLab系統不僅可以在本設備上進行現實,還可以連接計算機設備等,在計算機屏幕上對數字、指針和示波三種表現方式進行實時地切換,從而動態地現實實驗的進程。在學生利用DisLab進行實驗的過程中,可以根據自己的需求來對DisLab顯示的內容進行切換,并且可以任意切換時間的實驗數據。并且,DisLab可以將實驗過程中一些很微小的實驗現象進行放大化處理,從量化的角度對實驗數據進行處理,從而將實驗數據進行精準化處理,幫助學生根據高中物理實驗過程中一些不易觀察到的現象進行直觀地展示,從而更順利地得出實驗結論。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實驗教學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清晰地展示在學生面前,從而使實驗內容更加真實可信。
DisLab是一種新式的物理實驗教學手段,通過DisLab,可以幫助學生與教師快速準確地處理大量的實驗數據,從而節省了課堂上的時間,給予學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進行放大處理,從而使學生對實驗結論更容易產生信服感。總而言之,高中物理教師應當重視起DisLab系統在實驗過程中的積極作用,適當地利用DisLab設備,為高中物理實驗教學開啟一個良好的開端。