淺談如何在DIS實驗教學中培育高中生的物理核心素養

趙善田

摘 要：新課改的提出要求教師在教學過程中將核心素養作為重點。在高中物理核心素養的養成過程中，不僅需要重視學生的理論學習，更需要培養學生的實踐能力。本文根據DIS實驗教學的意義，對高中生物理核心素養的培育方式進行研究。

關鍵詞：DIS實驗;高中生;物理;核心素養

引言：DIS實驗是指數字化實驗系統，即是在傳統的物理實驗的基礎上，通過數字化的設備，提高實驗的教學效率，降低學生自主實驗的難度。DIS實驗從2002年在我國教學中開始嘗試，已經完成了起步、改進、推廣、深化等幾個階段，目前我國大多數高中學校已經逐漸將DIS實驗教學方式運用在物理等學科的實驗教學當中，旨在培養學生的實踐能力，提高學生的綜合素養。

1.高中物理實驗融入DIS實驗模式的意義

新課改的實施要求教師在教學的過程中，重視學生的學習體驗，在教學課堂中以學生為教學的主體，培養學生的自主學習能力與創新意識。在高中物理的教學過程中，教師需要通過日常教學有意識的培養學生的物理核心素養，即培養學生的物理理論知識基礎以及物理實踐活動的探索能力與創新能力，從而促進學生的全面發展。為實現新課改的要求，教師在實際的教學活動中，必須重視物理實驗對于學生核心素養的重要性，科學合理的安排學生的物理實驗時間，利用DIS實驗教學的方式，在實驗的過程中通過引導的方式培養學生的自主探索能力與創新能力。

例如：在“加速度、力與質量之間關系”的實驗教學中，由于在課堂中進行物體的加速度測試在一定的限制，在以往的實驗當中數據采集十分困難，所以教師多是采用“口述”或是僅僅進行加速實驗，實驗數據的準確性容易受到學生的質疑。利用DIS實驗模式，教師則可以通過專業的DIS實驗設備，利用網絡計算機實現數字化的實驗，即是利用相關軟件，通過感應器對物體在加速度中各項數據進行分析，在通過力與質量的變化，收集不同條件下的實驗數據，通過對實驗數據進行分析，更加準確的得影響加速度變化的因素。因此可以看出DIS實驗模式的加入，為物理實驗提供了良好的實驗條件，有利于促進物理實驗教學質量與教學效率的提升。

2.高中物理實驗融入DIS實驗模式的具體策略

2.1利用DIS實現實驗簡單化

在以往的教學中，一旦需要進行物理實驗課程的教學，教師總是“如臨大敵”的感覺，要求學生必須按照自身設計或是標準的實驗方式進行實驗，這樣的實驗方式稱為“專門實驗”。在“專門實驗”中教師對于提出的問題以及實驗的方式都具有專門的研究，確保實驗完全處于學生的掌控之中。在“專門實驗”當中，教師規定了多方面的約束條件，導致在實驗的過程中，顯得死板、沉悶，完全無法發揮物理實驗的樂趣，學生在實驗的過程中完全按照教師的實驗安排進行實驗，約束了學生的自主探索能力，限制了學生創新意識的發展。

DIS實驗模式開展有效的打破了“專門實驗”的限制，實現物理實驗的“隨手化”、“靈活化”，并且DIS實驗模式的運用，可以提高實驗過程中數據采集的精準化。擁有DIS實驗設備，教師在講課的過程中，就可以直接利用DIS實驗設備進行簡單實驗，或是直接邀請學生自主進行實驗，提高學生對于物理實驗的參與度。數字化設備的運用，使教師在教學的過程中，可以有效的打破物理實驗的空間與時間，將物理實驗與學生的日常生活進行有效的融合，提高物理實驗的實效性，培養學生物理的核心素養。

例如：在學習“燈泡的伏安特性曲線”時，教師引導學生利用DIS實驗設備中的傳感器對不同電壓下燈泡瞬時變化的電壓數據進行采集，再利用計算機軟件，直接在計算上顯示燈泡的伏安特性曲線變化，使實驗具有直觀性與精準性，避免傳統實驗中學生一頭霧水或是苦于制圖的情況，激發學生的學習樂趣。并且通過DIS實驗模式就不必在實驗之前進行數據假設，便于實驗的順利開展。

2.2利用DIS設備提高實驗數據采集的精準性

在以往的物理實驗中，教師必將對實驗方案進行全面的驗證，才會在課堂中帶領學生進行物理實驗。但是這樣的方式，使得物理實驗喪失了靈活性與創新性。在實驗過程中學生只能按照教師規定的方式進行實驗，導致學生的自主探究能力無法得到提高，學生的物理核心素養也無法得到提高，不利于學生的全面發展。利用DIS實驗教學則可以有效的避免這樣的教學方式，DIS實驗教學首先具有一定的安全性，在實驗的過程中教師不需要過于擔心學生違規操作造成嚴重的實驗后果，有利于教師在教學實驗中放開對于學生的掌控，使其進行實驗探究，在探究的過程中，提高學生的物理核心素養。其次DIS實驗設備能夠準確的獲取實驗當中的各項數據，避免學生自主實驗出現數據混亂，影響最終實驗結果的情況。數據采集精準性得到保障即是為學生自主進行實驗提供了前提條件，有利于教師引導學生開展自主實驗研究。

例如：在“位移與速度”的研究過程中，教師首先引導學生對DIS實驗設備的使用方式進行學習，確保DIS實驗設備使用的正確性。之后將學生分成小組，要求小組內部進行討論制定實驗方式，并使用實驗方式，對位移與速度之間的關系進行分析，得出最終結果。在規定的實驗時間之后，教師隨機抽取兩組或兩組以上的小組演示實驗過程，其與小組進行評分，對于得分最高的小組進行獎勵。通過這樣的方式可以有效的激勵學生進行自主實驗的積極性，提高學生對于物理實驗的深層次認知，提高學生的物理實驗實踐能力，促進學生核心素質的提升。

結束語：本文主要通過傳統教學方式與DIS實驗教學方式之間的對比，對DIS實驗教學在物理實驗教學中，培養學生核心素養的方式進行研究，為高中物理實驗教學提供參考。DIS實驗教學的運用不僅可以為學生創建更好的教學環境，還可以為學生提供優良的技術平臺，有利于為我國社會培養具有創新意識的與創新能力的復合型人才，推動我國的教育發展。

參考文獻

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