物理组专题研究—DIS系统随堂教学的实践与思考

随着学校教学设施的完善，每个教室都配备了电脑及投映教学系统，这为DIS系统的随堂教学提供了有利的硬件条件。在实际的物理教学中，我们将DIS系统带入课堂，在教室的电脑中预先装好DIS系统的软件，利用DIS系统的各种传感器来替代物理教学中的传统实验测量仪器，与学生一道，共同完成了许多物理实验探究、测量教学工作，激发了学生学习物理的兴趣，大大提高了物理实验的可视性、测量的速度和精度，提高了物理课堂教学的效率和效果。

（1）              DIS系统使物理实验教学更深、更广

通过利用传感器替代传统测量仪器，大大拓展了物理实验的教学，部分功能替换如下表所示。

DIS系统的应用，使物理实验教学可以在更深、更广的范围内开展，如在物体运动过程中利用力传感器对作用力进行动态测量，利用位移传感器对运动物体的位移随时间的变化进行密集数据采集从而比较准确地描绘位移、速度随时间的变化规律，利用微电流传感器研究各种电磁感应现象中产生的微弱电流从而对感应电流的产生及规律可以有更感性的认识等等。

（2）              师生共同参与的互动DIS

学生在随堂化的应用过程中逐渐熟悉了DIS系统的功能，软、硬件操作的一些方法，并能参与实验方案的选择、功能的设定，共同协助完成实验，教学过程互动性大大加强，课堂气氛也十分活跃。

在力学部分，完成了下列随堂实验项目：利用位移传感器测小车运动的平均速度、瞬时速度、加速度，描绘物体运动的v-t图象、x-t图象，探究匀变速直线运动的规律，研究自由落体运动的规律、测量自由落体运动的加速度，利用位移传感器与力传感器研究加速度与力和质量的关系、验证牛顿第二定律，利用一对力传感器研究作用力与反作用力间的瞬时对应关系，研究圆周运动中的向心力规律等。

在电磁学部分，则完成了下列随堂实验项目：利用电流传感器研究电容器的充放电规律（i-t曲线），利用电压传感器和电流传感器研究金属、半导体等材料和伏安特性曲线、测量金属材料的电阻率，利用电压传感器和电流传感器探究闭合电路的规律、测量电池的电动势和内电阻，利用磁传感器和电流传感器与力传感器结合探究磁场力的规律、磁感应强度的决定因素及定义方法（比值定义法），利用微电流传感器观察摇绳发电、及各种电磁感应现象中产生的感应电流，利用电流传感器与电压传感器观察、研究交流电的变化规律等。在课堂教学中利用DIS系统，师生共同协作，通过实时采集实验数据—定量计算研究—曲线拟合寻规律—验证规律、测量物理量等，高效地完成了实验教学目标，大大增强了实验教学的可视性、提高了测量的精度，取得了很好的教学效果。

学生在参与实验的过程中不仅学习了物理知识与方法，还领略到了科学研究的无穷乐趣，如在利用微电流传感器观察摇绳发电的实验中，两位学生分别沿不同方向或以不同频率、幅度摇绳时，大家观察到了随动作不同产生的神奇的电流时，都无比的兴奋，完全沉浸在欢乐的气氛之中了。

（3）              传统实验与DIS系统的整合

传统物理实验与DIS系统的对比如下表：

通过这一阶段的实验教学研究，我认为，在实际物理教学中，不能偏向与某一方向，应将两种方法的优势互补，充分发挥传统实验的直观、生动的长处，结合DIS系统实时、定量的优点，可充分提高物理实验对学生学习的引领作用与效果，引导学生一步步深入进行物理知识 与方法的学习，提高学习兴趣与学习效果，同时对现代教育技术有深入的了解，受到科学研究方法的熏陶。