DISlab在中學物理微課教學中的應用

楊沛蕓

摘要：在物理實驗教學中，把DISlab技術(shù)與中學物理微課結(jié)合，借助DISlab存在自動化程度高、操作簡單、計數(shù)速度快等優(yōu)點，能克服在物理微課教學中進行傳統(tǒng)實驗出現(xiàn)的困難。本文通過設(shè)計微課教學案例來研究物理微課教學與DISlab技術(shù)結(jié)合的作用與意義。

關(guān)鍵詞：DISlab；微課；中學物理

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）25-0067

物理是基于實驗的一門自然學科。將物理實驗通過微課向?qū)W生展示，可以更加生動形象地展示出來，能夠更好地加強學生對物理實驗的掌握和理解。微課可以發(fā)展成為傳統(tǒng)課堂的補充部分，它既不受教學場地的限制，又能滿足不同層次學生的需求。

在物理實驗教學中，除了用傳統(tǒng)方法采集、處理實驗數(shù)據(jù)，教師還要能夠使用新的數(shù)字化實驗技術(shù)，從而開拓學生的眼界[1]。朗威DISLab是由“傳感器+數(shù)據(jù)采集器+相應軟件+計算機”構(gòu)成的新型實驗系統(tǒng)。觀看相關(guān)物理微課視頻，你會發(fā)現(xiàn)在物理微課中相對來說理論課偏多，這是因為微課本身時間不長，倘若再加入實驗很可能時間遠遠不夠，這將導致教師理論部分講解過于簡單、倉促。

若將DISlab技術(shù)與物理微課結(jié)合，由于DISlab存在自動化程度高，操作簡單，計數(shù)速度快等優(yōu)點，這將很大程度上克服在物理微課教學中進行相關(guān)實驗的困難。將DISlab技術(shù)與物理微課結(jié)合，這就要求在錄制微課時需要相關(guān)DISlab實驗設(shè)備，但是兩者的結(jié)合能夠更大限度地發(fā)揮物理微課作用，拓寬物理微課的道路。

本工作的研究意義主要在于以下兩點：在教學模式方面，將DISlab技術(shù)引進中學物理微課教學是一種全新的教學模式；在信息技術(shù)方面，朗威DISLab良好地解決了許多傳統(tǒng)物理實驗器材存在的問題，對物理教學與信息技術(shù)的整合起到了極大的支持作用。

一、利用DISlab進行《固體熔化時物體溫度的變化規(guī)律》微課

【新課引入】

我們已經(jīng)知道了固、液、氣三種物質(zhì)的基本形態(tài)，物態(tài)變化是各個物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)變過程，固態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過程稱為融化，從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)稱為固化。

【提出問題】

結(jié)合生活中冰的熔化過程，思考冰熔化時需要達到什么條件？物質(zhì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過程，溫度的變化有什么規(guī)律？

【猜想和假設(shè)】

學生依據(jù)自己的生活經(jīng)驗和社會閱歷來進行猜想和假設(shè)。

【設(shè)計實驗】

利用DISlab設(shè)備研究海波（硫代硫酸鈉）和石蠟的熔化過程。參照圖2.1選擇需要的實驗器材。本次實驗采用水浴加熱法，這樣能夠使試管加熱均勻，不易破裂。

【進行實驗】

1.將溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機同專用導線逐級相連接；

2.調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)顯示方式為“示波”；

3.把溫度傳感器的探針與試管里的海波充分接觸，并把試管放入燒杯內(nèi)，用夾子固定在鐵架臺上；

4.向燒杯內(nèi)注入適量的溫水，用火柴點燃酒精燈，仔細觀察海波的變化情況；

5.待海波完全熔化后，過一段時間再點擊按鈕停止記錄數(shù)據(jù)，并回放所測到的溫度圖像；

6.由所得到圖像可以看出海波在熔化時溫度穩(wěn)定在48℃至50℃之間，此溫度值便是海波的熔點；

7.更換含有石蠟粉末的試管，再次進行實驗，得到石蠟熔化的溫度變化圖像；

8.比較海波與石蠟的溫度變化圖像有什么相同與不同的地方。

【分析論證】

由圖2.2石蠟熔化曲線就能夠看出，石蠟在融化前后的過程中都是在吸熱，溫度一直都處于上升的狀態(tài)。

由圖2.3海波熔化曲線可以看出，海波融化前溫度上升得比較緩慢，不斷地在進行吸熱，海波在融化時不斷地在吸熱，但是溫度保持不變的狀態(tài)，融化后溫度一直在上升，并不斷地吸熱。

二、教學反思

本微課設(shè)計的最大優(yōu)點在于利用了DISlab設(shè)備進行實驗，在傳統(tǒng)實驗中采用溫度進行實驗，待溫度升至40℃時，每隔大約1分鐘就需要人工記錄一次溫度值，并且當海波或石蠟完全熔化后還需再記錄4至5分鐘。傳統(tǒng)實驗除了需要人工記錄數(shù)據(jù)還需要人工圖像描繪。然而采用DISlab設(shè)備時，溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)直接傳到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器再連接計算機便可描繪固體熔化時溫度隨時間的變化曲線，DISlab運用于這個實驗實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和圖像的高效轉(zhuǎn)換。

三、結(jié)束語

通過兩個教學實例初步研究了DISlab技術(shù)與中學物理微課的結(jié)合效果。總體來說效果較好，但是在兩個微課教案設(shè)計中也存在不足。希望本研究對一線教師日常教學或參加微課比賽有一定的幫助。筆者在許多方面想法不夠完善，希望更多的專家學者投入到此研究中。

參考文獻：

[1]管侯瓏.基于DISLab的中學物理實驗有效教學研究[D].福建師范大學，2015.

[2]胡治宏.利用DISLab完善高師院校中學物理實驗教學的實踐研究[D].四川師范大學，2012.

[3]李渝翔.利用DISLAB進行物理實驗設(shè)計與拓展的研究[D].云南師范大學，2005.

（作者單位：江西省臨川第一中學344100）