中学生物理实验6—数字化DIS实验研究

DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究随着科技的快速发展和教育方法的不断更新，教育界也在不断探索如何更好地进行教学，尤其是在物理实验教学方面。

传统的物理实验教学模式在一定程度上存在一些问题，比如实验设备过于简单、实验内容与学生所学知识无法有效对接等。

为了提高学生的学习兴趣和实验教学的效果，越来越多的中学物理教师开始尝试引入DIS（探究式学习）实验教学模式。

一、传统实验教学模式存在的问题1. 实验设备简单传统的物理实验教学模式中，很多实验装置过于简单，无法真正展现物理实验的本质。

这样一来，学生很难从实验中获得真正的物理知识，更多的只是机械式地操作实验仪器。

2. 实验内容无法有效对接在传统的物理实验教学中，有时实验内容与学生所学知识无法有效对接，导致学生无法理解实验的目的和意义。

这就导致了学生对实验教学的兴趣不高，甚至对物理学科产生了厌倦的情绪。

3. 实验过程缺乏探究性传统的物理实验教学模式中，很多实验教学都是老师为学生讲解实验内容，然后学生按照老师的要求进行实验。

这种模式下，学生缺乏主动性和探究性，难以真正理解物理学中的科学精神和思维方式。

二、DIS实验教学模式的特点相对于传统的物理实验教学模式而言，DIS实验教学模式具有以下几个特点：DIS实验教学模式强调实验的探究性和启发式，通过引导学生提出问题、设计实验、进行观察和实验分析，使学生在实验中真正体会到科学探究的乐趣和意义。

在DIS实验教学模式中，实验设备更加多样化和丰富化，可以很好地展现物理实验的本质，让学生能够更直观地理解物理知识。

3. 实验内容与课程知识对接紧密DIS实验教学模式中，实验内容与课程知识的对接更加紧密，能够更好地帮助学生理解课堂所学知识的实际应用和意义。

1. 引导学生提出问题在使用DIS实验教学模式时，老师可以通过授课引导学生提出与实验相关的问题，让学生主动产生探究的兴趣。

老师可以给学生一定的实验条件，让学生根据自己的理解设计实验步骤和方法，培养学生的实验探究能力。

初中物理DIS数字化实验教学的实践与思考初中物理是一门以实验为基础的科学，需要初步建立物质结构、力与能量等观点.按照;“;从生活到物理，从物理到社会;”;的新课程理念，初中物理应注重培养学生的应用和思考能力，让学生可以在熟悉、亲切和愉悦的环境下学习.初中物理DIS数字化实验教学则是建立在由传感器、数据采集器、计算机及相关数据处理软件和与之配套的相应的实验仪器、实验技术、实验方法基础上的数字化实验开展初中物理教学.我校于2021年暑期配备了初中物理标准数字化实验室，为初中物理数字化实验教学的系统研究提供了技术平台保障.笔者结合《初中物理课程标准（2021）》及苏科版初中物理八、九年级教材，经过一线的实践进行了初步的研究与思考.1DIS数字化实验对初中物理教学的促进作用1.1利用DIS数字化实验化解实验操作难点传统实验培养学生的动手能力，对实验仪器使用的规范，关注学生处理实验数据的能力和观察能力等，但学生在;“;观察水的沸腾;”;、;“;探究冰熔化和凝固;”;、;“;探究不同物质的吸热升温现象;”;等实验时，需要要求学生把铁架台、石棉网、酒精灯、烧杯、温度计等器材按要求装配起来，还要在加热的同时进行搅拌，定时读出温度计示数，然后根据数据描点作图，通过图像分析得出结论，整个实验过程太复杂，对初中生而言难度太大，而且偶然因素多，实验误差大，得不到正确的图像，在一节课的有限时间里可操作性不强，往往会冲淡教学重点，达不到应有的教学目标.由于DIS数字化实验室采用了;“;传感器+数据采集器+计算机;”;的体系结构，使得其具备了;“;实时实验;”;的功能，即可以对实验的过程进行实时的跟踪与数据的采集，同时还完成了数据处理.这就将教师与学生从以前那种数据读取、记录、运算以及图线描绘等繁琐的劳动中解放出来，为学生的自主探究、小组协作与充分的体验提供了足够的时间和空间.案例1DIS探究不同物质的吸热升温现象利用温度传感器代替温度计进行测量，可以达到的效果：（1）实时直观的图像展示了水和沙子温度随时间变化的情况，通过投影屏幕展示，可视性强;（2）因为这节课的重点并不在于培养学生读数和描点作图的能力，使用传感器后可以大大省去学生读数的环节和描点作图的环节，缩短实验的时间，也能避免由于读数错误或描点错误造成的实验失误.实验器材：温度传感器和数据采集器、数字化信息系统软件、200 g的水和煤油、电炉.收集数据展示：利用TriE iLab V8.0数字化信息系统软件可以展示水和沙子的温度的实时数据，也能同步绘出水和煤油温度随时间变化的图像，如图1所示.1.2利用DIS数字化实验增强实验可视性使用DIS数字化实验室，计算机在采集、计算、分析实验数据后会按照实验者要求自动绘制函数图像，使得实验结果以图像方式直观地呈现出来，可以极大地扩展实验的可视性和可重复性.例如，利用声音传感器可以采集声音振动图像，从视觉上可以直观地比较振动频率和振幅;利用磁场传感器可以直接探测磁体周围磁场的强弱;利用力传感器可以描绘力随时间变化的图像，在比较一对相互作用力大小时，学生看到完全对称的两个力的图形时是多么激动，印象深刻.案例2DIS探究影响滑动摩擦力的因素（图2）用传统实验探究影响滑动摩擦力的因素时，学生在水平面上拉动木块时很难保证木块作匀速直线运动，而且在弹簧测力计运动过程中读数也很困难，可视性很差，当研究滑动摩擦力与物体运动速度是否有关时，需要用不同的速度匀速拉动木块，更给实验增加了难度，也难以得到正确的实验结论.而采用教师演示的方式，除了实验者能看到，其他学生的可视性也很差.而借助DIS数字化实验可以很好地解决这个问题：（1）用力传感器代替弹簧测力计，利用配套软件把力的大小变化实时在计算机中以图像的形式表现出来（图3）;（2）利用电动机代替人工拉动物体做匀速直线运动，使得实验过程更加严谨，避免人为造成的错误;（3）从图像中不仅可以分析出影响滑动摩擦力大小的因素，而且还可以反映出静摩擦力的大小变化，对学生深入理解摩擦力的知识起到了很好的辅助作用.1.3利用DIS数字化实验拓展思维，激发探索热情数字化实验室凭借传感器技术弥补了传统实验中的多个空白，解决了物理实验中精确采集数据的难题，同时系统辅以相对完善的软件系统，可以进行很多利用传统实验装置想做而又做不到的实验.例如，利用两个声音传感器可以在实验室里测出声速;利用位移传感器、光电门可以完美地展现出电动机拉动下的小车匀速直线运动的位移-时间图线和速度-时间图线;利用压强传感器可以研究一定质量的气体压强与体积的关系等;利用电流传感器和电压传感器可以展示定制电阻和小灯泡的伏安特性图线.这些课本上涉及到的，但传统实验器材无能为力的实验，数字化实验室的先进科技手段为学生打开了一扇窗，使他们看到了更加有趣、更加新奇、更加需要去探索的物理世界，同时也感受到科技进步所带来的震撼.案例3DIS测量声波在空气中的传播速度（图4）2DIS数字化实验教学的现状思考DIS数字化实验是教育技术发展的最新成果，从根本上改变了以前几十年不变的实验教学模式，为教学改革的创新提供了舞台，促进常规教学的创新、传统的实验改进和科学探究的深入，也是时代发展的需要.但是，初中阶段的DIS数字化实验教学的开展还存在不少困难和局限.2.1初中学生的认知层次和动手操作能力的局限性数字化实验室采用了;“;传感器+数据采集器+计算机;”;的体系结构，在数字化实验室的软件系统中提供了曲线拟合功能.计算机在采集、计算、分析实验数据后会按照实验者的要求自动绘制函数图像，使得实验结果以图像方式直观地呈现出来.初中学生是初二刚接触物理学习，观察图像、分析图像及根据图像得出结论的认知水平还不具备，只有在;“;观察水的沸腾;”;等实验时才对图像初步接触，然后随着学习知识的加深对图像的认知才逐步深入，所以数字化实验教学的开展是不能一蹴而就的，必须根据学生的认知水平发展进行展开.同时，数字化实验室应配备相应的实验器材，有些实验器材的安装比较复杂，比如探究小车运动、探究滑动摩擦力的大小等，超出了初中生课堂动手能力的要求.2.2受数字化实验室的软件系统的局限性数字化实验室都有相配套的软件系统，开发公司会根据教学需要事先做成一部分常用实验模版供师生使用.但在实际教学中这些现成的实验模版往往不能满足教学需求，这就需要教师自己进行创建，而创建新模版要求教师具有较高的计算机操作能力、公式编辑能力、函数处理能力以及对配套软件的使用经验，这也给数字化实验教学的开展带来不便.2.3受数字化实验室教学开发现状的局限目前，基础教育中的高中阶段数字化实验的开发已经历多年且成果显著，但初中的数字化实验教学才刚刚起步.因此，大部分的教学软件及实验器材还是基于高中的教学要求和高中生的学习能力进行配套，大多数不适合初中教学，造成很大的资源浪费，真正能用到初中一线课堂的少之又少.开发公司的技术人员基本没有初中一线的教学经历，开发的实验不足，经常不能满足初中的教学要求，初中教师也为不能把数字化实验充分运用到课堂为学生服务感到苦恼.所以，要能在初中把数字化实验教学进行到底，就需要我们进行认真的实践与思索，积极参与初中数字化教学的研究.。

DIS数字化信息系统在中学物理实验教学中的应用研究摘要：中学物理课程与信息技术整合是新课程关注的重点领域之一,数字化信息系统(DIS)进入中学物理实验教学是其具体的表现。

本文在研究DIS的特点基础上,以现代教学技术的理论为指导,从现代教学理念的角度,通过对数字信息化系统(DIS)的构成要素、技术特征和在教育教学中的地位和作用的深入分析,设计了DSI在物理教学中的应用的案例,以期对DIS这门新兴技术的研究有些裨益,也希望能对中学物理教师有所借鉴。

关键词:DIS 物理实验教学基于传感器的实验仪器回顾近半个世纪的物理教育改革,最重要的成就是逐步确立了现代物理教学观。

教学过程从强调论证知识的结论向获取知识的科学过程转化,从强调单纯积累知识向探求知识方向转变。

重视科学过程和重视能力培养,构成了现代物理教育的基本原则。

而物理学中,概念的形成、规律的发现、理论的建立,都有赖于实验。

因此,强调重视实验、改进实验,成为新课改对物理教学的基本要求。

一、DIS的定义及其构成DIS(Digital Information System)实验技术,又称“数字化信息系统”,是由“传感器+数据采集器+实验软件包(教材专用软件、通用扩展软件)+计算机”构成的新型实验系统。

该系统成功地克服了传统物理实验仪器的诸多弊端,有力地支持了信息技术与物理教学的全面整合。

传感器主要包括电流、电压、压强、温度、声波、位移、力、磁、光电门等多种传感器。

它们的主要功能是:实时地动态地测量各种物理量并把他们统一转化成电信号送入数据采集器。

并且,多种传感器可以组合使用。

在复杂实验中,相比功能单一的传统仪器仪表,这种组合的优势更加明显—组合意味着进一步的创新。

比如,光电门和力传感器的组合构成了“向心力实验仪”的基础;电流传感器和力传感器组合出了“安培力测量装置”;而磁感强度传感器与位移传感器的组合,则创造性地获得了“磁感强度一距离”关系图线。

数据采集器,与计算机之间以串行方式通信。

DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究在中学物理实验教学中，传统的实验教学模式已经成为常规，其内容和形式都相对固定。

随着科技的不断发展和教育理念的转变，越来越多的人开始对传统的实验教学模式提出质疑，认为其已经不再适应现代教育的需要。

越来越多的学者开始探索和尝试新的实验教学模式，其中就包括了基于DIS实验引入的模式。

本文将从该模式的实践意义、实验设计和实验教学效果三个方面探讨【DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究】。

我们先来谈谈DIS实验引入中学物理传统实验教学模式的实践意义。

DIS实验是一种以数字化、信息化和智能化为特征的实验方式，其采用先进的技术手段进行实验设计和实验操作，可以有效地提高实验的精准度和可靠性。

在传统的实验教学模式中，很多实验都存在着设备老化、操作不便、实验数据不准确等问题，而DIS实验引入可以很好地解决这些问题，从而提高实验的有效性和可信度。

DIS实验引入还可以为学生提供更广阔、更自由的实验空间，激发学生的学习兴趣，增强他们的实践能力和创新思维，有利于培养学生的科学素养和科学精神。

DIS实验引入对于中学物理传统实验教学模式具有非常积极的意义。

我们来谈谈DIS实验引入中学物理传统实验教学模式的实验设计。

在DIS实验引入中，实验设计显得尤为重要。

一方面，实验教学内容要与课程教学大纲相契合，明确实验目的和要求，确保实验内容不仅具有科学性和实践性，同时也具有启发性和趣味性。

实验教学手段要与实际的教学环境相适应，选择合适的实验设备和软件环境，保证实验操作的便捷和数据的准确。

在实验设计上，可以通过合理的实验步骤安排、清晰的实验指导和贴近学生生活的实验内容等方式，使DIS实验引入更加符合学生的认知规律和学习需求，提高学生对实验教学的接受度和参与度，增强实验的教学效果。

【DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究】是一个具有重要理论和实践价值的课题。

通过对这一课题的深入探讨和研究，可以丰富实验教学模式的形式和内容，拓宽教师的教学思路和视野，提高学生的学习兴趣和实践能力，有利于提高实验教学的质量和水平，促进学生全面发展。

D 现代实验技术——数字化信息系统（DIS）学习目标1．知道数字化信息系统（DIS），会用DIS测量运动物体的位移、平均速度和瞬时速度。

2．通过实验探究，学会利用DIS应用软件测定位移和平均速度，并经历探究瞬时速度的测量过程。

3．初步体验信息技术在物理测量中的优点，感悟其应用价值。

知识详解知识点一：数字化信息系统（DIS）1.测量的组成部分2.数字化信息系统（DIS）的基本结构3.DIS实验系统的使用用DIS实验系统的位移传感器测位移用DIS实验系统测速度例：“DIS”实验即“数字化信息系统”实验，以下四幅照片中“用DIS测变速直线运动瞬时速度”的实验装置图是；“用DIS测定加速度”的实验装置图是（选填照片下对应的字母）答案：DC解析：“用DIS测变速直线运动瞬时速度”的实验装置图是D．挡光片通过光电门平均速度代替滑块通过光电门的瞬时速度“用DIS测定加速度”的实验装置图是C．本实验采用了位移传感器，代替了打点计时器，用DIS可以测小车的加速度知识点二：探究实验1.用DIS研究变速直线运动的s-t图实验目的：研究变速直线运动物体的s-t图，并从中求物体的位移和速度。

实验器材：1m长的轨道、DIS（1）按图连接装置（2）开启电源，运行DIS应用软件（3）点击开始记录，获得数据点；点击“数据点连线”获得位移随时间变化的曲线。

2.用DIS测变速直线运动的平均速度在前面实验的基础上，点击“选择区域”，先后选定不同的区域，获得平均速度。

例：DIS是我们对数字化信息系统的简称．图形计算器实验系统是一种由、与图形计算器组合起来，共同完成对物理量测量的装置．这种装置的特点是，计算机辅助实验系统是一种将传感器、数据采集器和，组合起来，共同完成对物理量测量的装置，这种系统的特点是答案：传感器、数据采集器，器件轻小、便于携带、在野外也能使用，计算机，数据容量较大、像素多、屏幕大、图形清晰，能显示难以观察的过程，缺点是携带不便。

初中物理DIS数字化实验教学的研究DIS作为一项全新的实验系统，应用在初中物理实验教学过程中，对提高实验教学的质量与效率具有重要意义.在信息技术快速发展的背景下，计算机的实时测量技术在多个领域得以广泛的应用，将其应用在教学过程中，有利于改变落后的实验教学方法，形成全新的教学模式，提高学生的综合素质.1DIS数字化实验教学的内涵DIS数字化的实验教学属于一种现代化的实验教学平台，其通过传感器的应用，可以获取据大量的信息，而后借助于计算机以及采集器的应用，可以实现对数据的实时采集以及处理，而后通过计算机的应用，能够完成数据的显示、存储分析以及传输等一系列的任务，推动数字化处理的实现，一方面可以直观地呈现物理规律，方便学生更好地理解物理规律，另一方面可以帮助学生利用已有的知识，加强彼此的沟通与交流.此外，学生在进行数字化实验教学的过程中，不仅可以帮助学生讨论以及应用全新的方式，进行实验的重新设计，加强对学生思维的训练，提高学生解释实验图像的能力，促使学生对物理现象进行积极的探究.教师则可以通过全新的教学理念的建构，改变落后的实验方式以及改变学生的学习方式.2初中物理DIS数字化实验教学的意义2.1加深对物理知识的研究DIS数字化实验系统能够很好地处理函数图像，可以直观地对相关的物理量间的关系进行揭示.通过DIS数字化实验技术的应用，能够对物理量间的关系进行直观的揭示，从多个角度加强对物理现象的深入分析以及研究.2.2拓宽实验领域通过DIS数字化实验的应用，能够实现对可见度较小且瞬间发生变化的物理过程的显示.例如，经过摩擦做功之后，可以使得系统温度升高的实验；其次，液体在蒸发过程中，会使得温度下降等实验.教师在过去面对此类型实验时，往往是感到不知所措，而且仅仅是借助于实验的演示，并不能够全面地展示实验过程.然而，通过DIS数字化实验技术的应用，借助于数据采集器，则可以实现在短时间范围内，记录大量的数据，实时地将其向电脑传送，运用配套的软件进行处理.基于传统实验装置，通过DIS数字化实验系统的应用，可以帮助学生加深对物理相关概念、物理学思想和方法的理解.例如，进行摩擦做功后，会使得系统温度发生变化的实验过程中，由于变化过于微小，而且过程十分的短暂，应用传统的测量方式以及实验仪器，无法开展此种类型实验.然而，通过DIS数字化实验系统的应用，可以更加直观地呈现实验过程，方便学生进行观察.此外，因其具有较高的探测灵敏度，且结果的输出兼具实时性及直观性，不仅节省实验时间，而且可以取得较好的实验效果，有效地激发学生进行物理探究的兴趣.2.3提升物理实验的深度DIS数字化实验系统具有以下功能：准确的、便捷的数据采集功能；较好的绘图功能，可以实现实时地将多种数据绘制成各种图像.较之于传统仪器的绘制效果，传感器具有明显的实时绘制的效果.通过对图像进行仔细的观察以及细致的分析，能够加深对实验特征的了解，帮助学生加强对物理概念以及规律的理解.3初中物理DIS数字化实验教学的基本原则3.1科学性原则教师在初中物理课堂教学中，应用DIS数字化实验教学方式，应当始终坚持科学性原则，一方面，应当遵循物理的客观规律；另一方面，应当遵循初中物理教学的规律，开展初中物理DIS数字化实验教学，进而可以充分展现初中开展物理实验教学的功能.3.2针对性原则教师在设计初中物理教学实验活动过程中，应当以初中物理的实验教学目标为指导，在改造以往传统物理实验的同时，应当提高对实验教学目的以及意义的重视，根据学生的实际状况，结合初中物理教学内容的重点、难点，有针对性地设计DIS数字化实验.3.3实践性原则开展初中物理教学实验的目标，不仅仅是对物理现象进行演示，或者是对原理进行论证，而更加关注于在开展实验教学的过程中，传授学生科学的实验方式，重视培养学生的科学能力.所以，在应用实验教学方式的过程中，要求教师务必坚持实践性原则，培养学生“勤动脑、勤动手”的良好习惯，创造出更多的动手操作机会给学生，致力于提升学生的实践能力，进而提高学生的综合素质.4提高初中物理DIS数字化实验教学质量的措施4.1提高对DIS数字化实验教学的认识作为学校领导，首先应当提高对DIS数字化实验教学的认识，从而促使教师应用DIS数字化实验教学方式，推动初中物理实验教学的开展，这就要求学校的相关领导应当改变传统的教育观念，解放思想、开拓创新，主动接受DIS数字化实验教学这一全新的教学方式，积极地鼓励教师与学生，在开展相关的物理实验的过程中，应用DIS数字化实验方式，增强学生进行自主探究的能力.需要指出的是，不可否认DIS 数字化实验教学具有传统的物理教学所无法比拟的优势，然而，我们应当认识到传统物理实验教师的优点，实现两者的有机结合，充分地发挥两种实验教学方式所具有的教学价值.4.2构建统一的标准现阶段，学校应用DIS数字化实验教学方式还只是处于起步阶段，对于一部分的问题，还未能够建构起统一的、全国性的标准，不利于DIS数字化实验教学方式的进一步发展.所以，国家的相关部门应当根据初中实验教学的实际需要，有针对性地制定应用DIS数字化实验教学方式的配备标准，将DIS数字化实验教学方式的质量标准进行明确，科学地、规范地开发DIS数字化实验技术仪器，为物理规律以及现象的实时反映提供准确的重要技术保障.4.3提高教师的专业素质然而，初中教师依然缺乏对DIS数字化实验教学方式的认识.在新课程改革不断深化的背景下，要求教师具有较高的综合素质，这就要求学校应当加强对教师的专业技能的培训，一方面可以推动与促进教师专业技能的提升；另一方面可以提高实验教学的质量与效率.提高教师的专业素质可以通过以下几种方式进行：首先，相关教育行政部门以及学校的领导，应当强化对教师的培训，根据教师各自不同的特点，结合实际的教学需求，有针对性地开展专项培训工作，努力为物理教师创设更多的沟通与交流平台，促使各位教师在互相的切磋、交流、互动中，进一步地拓宽自身的视野.在各种实践活动中，积极地探索传统实验与DIS数字化实验技术相互整合的方式，推动与促进初中物理实验教学的质量与效率的提升.4.4加强对学生的引导俗话说，兴趣是最好的老师，学生在物理实验教学的过程中占据着主体地位，只有学生具有较强的学习动机以及学习兴趣，才可以推动DIS数字化实验教学的顺利进行.此外，作为一项全新的实验技术，DIS数字化实验技术对于学生来说，属于一种全新的事物，在理解方面难免会遇到一定的问题，这就要求教师应当加强对学生的引导，促使其主动接受新知识，逐步地掌握DIS数字化实验技术的基本内容，对于学生的各种困惑，教师应当及时地给出解释，激发学生学习DIS数字化实验技术的主动性和积极性.综上所述，初中实验教学中运用DIS数字化实验技术，因其不仅具有方便的操作流程，而且还具有良好的数据处理能力，有利于初中物理实验教学的顺利进行，一方面，实现数字化的初中物理实验教学，另一方面，激发学生进行自主研究探索的热情，推动与促进初中物理实验教学质量与水平的提升.。

DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究【摘要】本文主要探讨了DIS实验在中学物理传统实验教学模式中的应用和影响。

首先介绍了DIS实验的基本概念，然后分析了中学物理传统实验教学模式的特点。

接着重点探讨了DIS实验在中学物理教学中的应用及其实验效果评估。

在实验教学模式改革建议部分，提出了一些具体的建议和措施，以进一步推动DIS实验在中学物理教学中的应用。

结论部分总结了DIS实验在中学物理传统实验教学模式中的作用，并探讨了未来发展的方向。

通过本文的研究，可以更好地了解DIS实验对中学物理教学的意义和影响，为未来的实验教学提供参考和借鉴。

【关键词】DIS实验、中学物理、传统实验教学、实验效果评估、教学模式改革、作用、未来发展、总结。

1. 引言1.1 研究背景随着科技的不断发展和教育理念的变革，传统的中学物理实验教学模式逐渐显露出一些问题和不足。

传统实验教学模式通常采用教师讲解和学生操作的方式，学生在实验中的参与度不高，往往只是机械地按照步骤进行操作，对实验原理和结果的理解并不深入。

而且传统实验教学模式下，学生往往存在着实验数据记录不准确、实验结果分析不清晰等现象，影响了学生对物理知识的掌握和实验技能的提高。

1.2 研究意义中学物理实验教学一直是教育教学领域的重要研究课题之一。

作为中学物理教学的重要组成部分，实验教学在培养学生的实践能力、动手能力、观察能力和解决问题的能力等方面起着至关重要的作用。

传统的中学物理实验教学模式存在着诸多弊端，比如实验内容单一、实验操作繁琐、实验结果难以复现等问题。

研究如何改进中学物理实验教学模式，提高实验教学的质量和效果，已经成为当前教育教学改革的重要课题。

2. 正文2.1 DIS实验的基本概念DIS实验，即远程交互式实验，是一种利用网络技术在实验室中进行远程实验操作的新型实验方式。

它将实验场景实时传输到学生端，学生可以通过网络进行实验操作，观察实验现象并获取实验数据。

DIS 实验的基本概念是通过虚拟实验室和实验设备的数字化模拟，实现实验现场和学生之间的远程交互，有效突破了传统实验受时间、空间和设备限制的局限性，提供了更加便捷和灵活的实验学习方式。

DIS数字化信息系统在高中物理实验教学中的应用探索摘要：《高中物理课程标准》要求物理实验教学中要加大对信息技术运用，以此提升物理实验软件的研发速度以及实际应用。

DIS数字化信息系统集合了传感器、数据采集器以及图形计算器，以此实现对相关物理量的测量。

基于此背景，我对DIS数字化信息系统在高中物理实验教学中的应用优势进行了剖析，并结合具体的物理实验教学课例进行了探究，希望达到一定的指导意义。

关键词：DIS数字化物理实验应用根据《基础教育课程改革纲要》中的相关要求，应充分落实教学中信息技术的推广与运用，使其能够有效融合于学科教学中，以此丰富教学内容的呈现方式，推动学习模式以及教学、互动模式的颠覆性改革，充分发挥其辅助教学的功能。

在《高中物理课程标准》中也指出，应当在物理实验教学中加大对信息技术运用的重视，全面提升实验软件的研发速度以及实际应用，要在计算机的帮助下实现实时测量，及时对相关实验数据以及实验结果展开处理分析等等。

伴随着实验手段的发展与进步，出现了和传统实验完全不同的全新数字化信息采集以及处理系统，基于其先进的数据处理手段，已经在当前物理实验领域中占据一定的地位。

物理学科教学的重点之一是实验教学。

但是，传统教学模式之下的物理实验手段，其实验过程以及结果往往会使教师手足无措。

所以，大部分教师只能选择“讲实验”。

如何实现物理实验与信息系统的相互补充、相互配合，使其能够更好地服务于物理实验教学，是当前教师所关注的焦点所在。

一、DIS数字化实验与传统实验的异同比较DIS是digital information system的缩写字母，中文名为“数字化信息系统”。

DIS数字化实验系统包括图形计算器实验系统以及计算机辅助实验系统。

在图形计算器实验系统中充分集合了传感器、数据采集器以及图形计算器，以此实现对相关物理量的测量。

与传统实验主要存在以下几个方面的异同点。

1.实验器材的比较（1）相同点：二者的相同点都是基于真实的实验以获得相应的数据，所以源头相同，能够基于相同的实验原理，由此便可充分保障二者的可信度以及真实性。

高中物理教学论文数字化实验系统（DIS）在中学物理教学中的应用第一篇：高中物理教学论文数字化实验系统(DIS)在中学物理教学中的应用数字化实验系统（DIS）在中学物理教学中的应用摘要：本文首先对数字化实验室及其组成作了介绍,并介绍了数字化实验系统在中学物理教学中的功能,最后举了一个实例来说明数字化实验系统在中学物理教学中的应用.关键词：数字化实验系统；物理教学；超重和失重《普通高中·物理课程标准》明确指出：“重视将信息技术应用到物理实验室……诸如通过计算机实时测量、处理实验数据、分析实验结果等”现行高中物理教材的许多地方介绍了用传感器进行的物理实验。

在教学实践中发现，数字实验系统引入课堂教学，对新课程的教学改革起到很大的促进作用。

本文浅显的谈一下数字化实验系统在中学物理教学中的应用，希望能够对广大师生有所帮助。

一数字化实验系统简介数字化实验系统是一个开放性的实验平台，将传感器和计算机组成多功能的测量系统，能够独立地或者与传统的仪器结合起来进行实验，通过传感器快速、高精度地实时采集数据，通过接口与计算机连接，使计算机完成数据的采集、计算、分析并展示真实的实验结果。

用它们可以完成力、热、声、光、电等各类实验，提高测量的精度和作者简介：李永峰（1978-），男，运城市盐湖区人，中学物理教师。

2002年7月毕业于天津大学电力系统自动化专业，现主要从事高中物理教学工作。

通讯地址：山西省运城市盐湖区第二高级职业中学李永峰联系电话：************.***速度，完成常规仪器难以完成的实验，是深层次的信息技术与传统实验的整合。

它主要有硬件和数字化实验室专用软件（用于传感器数据的采集、数据表现与数据分析）两部分构成，其中硬件包括传感器（感器的作用是把实验中测量的各种非电信号如：力、位移、光强、PH值等）转换成标准的电信号，并把这些电信号传递给采集器）、计算机和采集器（采集器是传感器与计算机的接口，它的作用是把实验中各种传感器输出的电信号转换成数字信号并输入到计算机中）构成。

DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究传统实验教学模式是指在物理实验中，学生通过实际操作仪器，观察现象并记录数据，然后通过数据分析和实验报告的编写，达到对物理知识的掌握和理解。

然而，在传统实验教学中，学生往往只是被动地听从老师的指导和安排，缺乏自主思考和创造性思维。

近年来，随着科技的不断发展和教育理念的不断更新，越来越多的学校开始采用“DIS”实验教学模式，即基于探索式学习的实验教学模式。

该模式中，学生将扮演更为积极的角色，在团队合作中自主探究科学实验的原理和规律。

这种学习方式旨在激发学生的学习热情，培养学生自主学习的能力和创新性思维。

在DIS实验教学中，学生可以自由地选择自己的学习方式，参与小组活动并解决问题。

在中学物理实验教学中，采用DIS实验教学模式可以有效提高学生的学习效果。

一方面，DIS实验教学模式可以促使学生更深入地理解科学原理，充分发挥自己的创造性和创新性思维。

另一方面，学生在DIS实验教学中可以积极参与团队合作，提高学生的协作能力和沟通能力。

当然，采用DIS实验教学模式也存在着一定的问题和困难。

由于学生在实验过程中需要更为自主地取舍，这种学习模式需要更为详细的实验指导和教学设计。

此外，DIS实验教学模式还需要更多的师生互动和学生展示机会，以提高学生的自信和表达能力。

综上所述，中学物理实验教学需要有针对性地根据学科特点选择最适合的教学方式。

传统实验教学模式在物理实验教学中依旧有其独特的优势和适用性，但是随着科技和教育的快速发展，DIS实验教学模式的出现也为我们提供了更为丰富和多样的教学方法。

教师们应注重在教学实践中创新方法，积极探索新的教育模式，以满足学生不断变化的学习需求。

DIS实验在初中物理教学中的实践探索周轶物理实验与科学探究是物理课程和物理教学中的一个重要组成部分。

在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下，以中国学生核心素养发布为背景，教育已然迈向崭新台阶。

上海作为超大城市，教育改革、深化、发展也正迎来新一轮升华。

聚焦上海中学物理教育，始终坚持立足理论树立学生的科学精神，通过合作化解阻力推动社会参与，围绕科学探究及学生经历奠定学生持续发展基础。

随着上海课程改革推进，早先引入教材的“数字化实验系统(DIS)”，基于诸多方面的创新、实践和完善已植根于中学物理课堂，并积累了丰富的案例与心得。

这得益于它保留了传统的物理学研究方法，与数字化信息技术和软硬件平台相结合，挖掘了前沿信息技术在物理教学过程中的价值。

笔者长期工作在中学物理教学一线，在教学中运用了这项实验技术，帮助学生建立物理概念、丰富科学探究、树立科学价值观。

如何将其特点与传统实验互补并优化学生学习物理的过程是一个值得探索和反思的课题。

《上海市中学物理课程标准解读》指出：“实验是物理学基础，它赋予了物理学科的思想和内容，促进了物理学发展，同时其自身也是不断发展的。

”身为物理教师，笔者经历了上海的二期课程改革，通过对中学物理学科数字化实验系统的实践应用，深刻领会到了研究手段信息化、学习过程自主化、合作交流常态化的独特优势。

一、数字化实验系统(DIS)的特点与优势数字化实验系统的基本结构为“传感器+数据采集器+计算机分析软件”(如图1所示)。

它用传感器取代了传统测量仪器，例如：测力计、温度计、电表等，能够采集力、热、声、光、电、位移、磁感强度等物理量的大量即时数据，通过采集器输送进计算机，由PC 分析软件或移动端APP实现实时处理并显示(含绘图)，具有真实性和趣味性。

物理课程与信息技术整合能够更高效地处理、分析、评价在物理实验和科学探究过程中所获得的大量可靠信息，进而适应“大数据与互联网+”等社会信息化发展趋势。

DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究随着教育的不断发展和科技的不断进步，教学模式也在不断地改革创新。

其中，物理教学是脱离不了实验的，而传统实验是中学物理教学的一大特色。

然而，随着科技的不断进步，计算机技术开始进入实验教学中，使用数字化虚拟实验软件代替传统实验逐渐成为一种趋势。

然而，在数字化虚拟实验教学中存在的一些不足，使得传统实验教学模式受到了广泛关注和重视。

一、数字化虚拟实验教学中存在的问题数字化虚拟实验目前已经被广泛应用于物理教学中。

尤其是在一些条件较为艰苦的中小学中，虚拟实验系统的出现不仅降低了教学成本，还提高了实验教学的效果。

但虚拟实验教学仍然存在一些问题，主要表现在以下三个方面。

1.无法真实感知实验物理现象虚拟实验的最大特点就是在计算机上进行，而计算机并不能完全模拟实验现场的真实情况。

例如，虚拟实验的光学实验中，学生无法真实感知到实验中的光强度、光路、光线等因素，无法亲身体验光的特性。

2.无法提高学生实验技能实验不仅是用来学习物理现象的，更重要的是通过实验来培养学生的实验能力和实验精神。

在虚拟实验中，学生无法进行真正的手工操作，无法学习实验操作技能和实验流程，而且数字化虚拟实验软件使用起来比较简单，降低了学生的实验热情和实验探究精神。

3.无法激发学生对物理学科的兴趣和热爱对于一些物理学科较弱的学生来说，虚拟实验由于缺乏真实的实验现场，无法激发学生对物理学科的兴趣和热爱。

同时，虚拟实验通常只是单一实验，而且不能进行拓展和实验设计，这也会使学生感到枯燥乏味。

二、传统实验教学模式的优势面对数字化虚拟实验教学的问题，传统实验教学模式的优势得到了发挥。

传统实验教学在操作上更加真实、直观。

学生在进行实验时，可以亲自操作实验设备，观察实验现象，将抽象的物理知识转化为具体的实验内容。

同时，传统实验教学更加能够激发学生的实验热情，提高学生的实验探究精神。

在传统实验教学中，学生可以学习到实验操作流程和技能，并且可以进行实验设计和实验拓展，这有利于培养学生的实验能力和科学创新能力。

中学物理实验报告实验名称数字化（DIS）实验研究班级姓名学号实验日期 2013/4/28 同组人一、实验目的1、熟悉DIS的使用方法，熟练DIS的操作步骤要领；2、明确DIS实验的原理，能够感知实验的设计过程；3、参与DIS的操作过程，获得实验的体会；4、在实验过程中探讨教学方法，提高自己的教学技能；二、实验过程实验一：摩擦力（1）实验器材朗威?DISLab数据采集器、力传感器、配重块、摩擦力实验器、计算机、砝码、弹簧测力计。

图26-1 研究摩擦力与哪（2）实验操作1、将力传感器接入数据采集器，并与摩擦力实验器相连。

2、点击教材专用软件主界面上的实验条目“用DIS研究摩擦力与哪些因素有关”，打开该软件。

3、点击“开始记录”，对传感器进行软件调零。

4、选择摩擦力大的滑块，打开摩擦力实验器电动机电源开关，使滑块下底板在电动机的牵引下由静止状态变为匀速运动状态过程，点击“停止记录”，观察实验曲线。

5、选择100g的滑块，重复上述操作，得到滑动摩擦力与时间的关系。

6、将实验获得的f-t图线置于显示区域中间，点击“选择区域”，选择需要研究的一段f-t图线即可得到相应的摩擦力数值。

7、在100g滑块上添加不同质量的砝码，重复实验后得到一组摩擦力数据。

8、点击“Ff-Fn图像”，得到一组数据点，对数据点进行“直线拟合”，总结摩擦力与正压力的关系。

（3）实验数据（最大砝码由静止变匀速）（“选择区域”相应摩擦力数值）（一组不同质量砝码摩擦力数据）由实验数据可知：摩擦力随着正压力的变大而变大，所以摩擦力与正压力成正比实验二：气体压强与体积的关系及烛光光强的测定（1）实验目的1、了解气体压强与体积的关系；2、研究烛光的光强。

（2）实验原理图13-1 气体压强与体积关系在使用“cd”（坎德拉）作为光强单位之前，“烛光”曾经作为光强度的标准计量单位被使用多年。

探照灯、照明弹等都以“××万烛光”来说明其亮度。