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利用DIS数字化系统解决高中化学实验中的疑难问题（柴桥中学闫英华 315809）摘要：本文主要探讨了利用数字化传感技术解决高中化学实验教学中疑难点问题的方法与策略，并分析了不同传感器的应用对学习者理解化学概念与形成科学探究精神等方面的突出作用，文末对该技术与传统化学实验教学模式作了简要对比。
关键词：数字化；传感技术；化学实验一.DIS数字化信息系统简介1. DIS数字化系统的组成和工作原理DIS（Digital Information System的缩写）由传感器、数据采集器、计算机和应用软件组成的新型实验系统。
实验时，传感器收集实验指标的模拟信号，再通过数据采集器转化为电信号，反馈到计算机系统，利用专业软件进行数据处理和分析，准确、快速地获取数据，提高课堂效率。
2.高中化学实验中常用的传感器：PH传感器、电压传感器、温度传感器、电导率传感器、二氧化碳传感器、压强传感器、浊度传感器和色度传感器等。
【1】3.DIS数字化系统的意义：实现实时测量与数据录入的同步，有利于学生对实验过程的把握，增强学生对图像的分析和解决问题的能力，促进对化学知识的理解。
DIS数字化信息系统其核心目标是将重心放在引导学生从不同角度分析同一个化学问题，并对实验结果做出预测、判断、质疑、反思和验证，保持思维的活跃状态，培养探究思维。
二.利用DIS数字化系统解决高中化学实验中的疑难问题案例1：原电池工作原理疑难分析与解决：苏教版化学2“化学能转化为电能”一节中原电池工作原理探究实验提到电解质溶液用稀硫酸，并未明确浓度大小。
实验室用1mol/l硫酸溶液作为电解质形成的原电池，用灵敏电流计检验产生的电流，虽然指针偏转，但已超过最大量程，违背了实验的科学性。
若改用小灯泡检验化学能转化为电能，小灯泡不亮。
要想使小灯泡发光，需处理正电极铜片，加热30s,选择硫酸浓度为6mol/l,电极浸入溶液的表面积约为10cm2.若化学能转化为电能，能有多大电压呢？笔者选择电压传感器测定两极间的电势差，既能使学生定性感受到电流的存在又能定量探测到电池电压的大小。
近年来，随着现代传感技术在人类生活和社会生产中的应用日益广泛，传感技术已经走进基础教育领域。
国内外一些厂家根据中学理科实验的需求，开发出了先进的DIS实验系统，这项新型实验系统为中学理科实验注入了新的活力。
DIS （Digital Information System）即数字化信息系统，由“传感器＋数据采集器＋实验软件包＋计算机”构成的新型实验系统。
DIS实验系统的工作原理是由各类传感器将实验过程中的物理量转化为电学量，进而由数据采集器将电学量转化成数字量后传输给计算机，计算机上的实验软件包就会识别并能对数据进行分析处理和输出。
这也是科学研究中非常重要的“转化”思想。
DIS实验系统具有操作简单、快速、方便、可靠、准确获得实验数据等特点，减少烦琐的数据处理，同时它具有实验过程的回放功能，从而使实验者更加专注于分析实验本身，加深对实验的理解。
DIS 在物理教学中的应用研究俞丽萍一、用足用好DIS 的优势DIS 具有“专家开发，采集便捷，计算准确，实时呈现”的优势，用好DIS 的确可以弥补传统实验的不足，收到良好的教学效果。
１．以图象为手段，突破教学难点利用DIS 强大的作图功能，以图象的表达方式呈现相关物理量的动态变化过程，让学生接受真实的实验结果，帮助学生实现概念的转变。
初学超重、失重时，有很多学生误认为“只有物体做上升运动时，才会产生超重；而只有向下运动时才产生失重。
”我们可以利用DIS 的力传感器与物体的上端相连（图1所示），用手拿住物体从静止开始向上运动直至停止，然后再从静止开始向下运动至停止。
测出物体在上升(或下降)过程中与力传感器相连的力的大小关系。
图2是通过DIS 画出的上升的物体在静止—运动—静止过程中的力—时间的图象（前一部分）和下降的物体在静止—运动—静止过程中的力—时间的图象（后一部分）。
从图象中我们可以看出，0—t 1物体处于静止状态；在t 1—t 2内物体处于上升过程的超重状态，在t 2—t 3物体处于上升过程的失重状态；在t 4-t 5物体处于下降过程的失重状态；在t 5-t 6物体处于下降过程的超重状态。
通过实验学生能感受原来的认知与实际情况的冲突，从而加深对问题的理解。
以图象的形式建立空间图景，解决教学中的疑点。
学生在学习磁场的过程中，对于“通电螺线管哪一点的磁场最强”这个问题感到比较疑惑，有很多学生会认为磁场最强的点在通电螺线管的南极或北极。
因为教材上指出：通电螺线管的磁场与条形磁铁非常类似，条形磁铁在南极和北极的磁性最强。
利用DIS 中的磁传感器和其自带的软件可以解决这个问题。
如图3所示，将干电池作为电源，此电源与螺线管相连，先将电源断开，用磁传感器先测一下在此处地磁场的强度，得到的磁场-时间图象如图5所示；然后接通电源，通电螺线管周围就新增一个磁场，将磁传感器以一定的速度穿过通电螺线管，如图4所示，计算机上就显示出了磁感应强度随时间变化的图象，如图6所示。
