iDisLab模板设计在高中物理实验教学中的应用研究

蔡武林

（湖北省武汉市江夏区金口中学）

信息技术高速发展的今天，也使物理教育模式发生巨大的变化。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》明确提出，要加快教育信息基础设施建设，促进教育内容、教学手段和方法现代化；《普通高中物理课程标准》也提出，要将新的信息技术应用到物理实验当中，用计算机来获取实验数据并进行处理和分析等。于是各学校也迅速装备数字化实验系统（简称DIS），DIS生产商众多，虽然其功能大同小异，但是实际操作使用起来却存在各种各样的问题，如模板的兼容性等，这些都制约着教师采用数字化实验灵活开展课堂教学。本文将积极探索DIS模板设计与物理实验的结合，以更好地发挥实验教学功能。

一、iDisLab数字实验软件系统介绍

本文研究的数字化实验系统是由深圳市申议实业有限公司生产的iDisLab，具有收集、记录、保存、数据分析、从传感器获取的各种数据的功能。硬件主要部件是传感器、数据采集器和计算机，以一系列传感器替代了传统的测量仪器。

iDisLab包括通用软件部分和专用软件部分。通用软件部分，师生可以利用预先设计好的模板进行数据的采集和分析，同时在此部分当中，教师也可以根据课堂实际需要，进行相应的软件模板设计，如数据处理的内容、新增物理量分析等。简单容易上手的专用软件可以进行某个方面的专题实验探究，只需要几个按键就可以完成实验数据的记录与分析，极大地方便了课堂教学的需求。

二、模板设计方法研究

本部分以位移传感器为例，先来看一下软件启动后的界面：

启动iDisLab通用软件部分，在菜单栏中找到模板索引，进行相应的查找,没有找到探究加速度与力、质量的模板，于是进行相应的模板设计。我们先来打开位移通用实验模板，如下图：

探究加速度与力、质量的关系模板设计完成图及变量设计展示

从软件界面上，可以看到大致有三个部分内容：点线图和统计模块、实验指导模块、实验报告模块。

上图中椭圆框中依次是添加的手工变量、自定义公式变量，在界面的左边显示了每次实验需要输入的小车的质量和拉力的大小，在下方可以看到三个最小化的对话框，分别是速度时间点线图和加速度时间点线图，这些图形的形成是在添加速度变量和加速度变量后，软件会生成对应的函数图形，而本次实验我们需要的就是小车运动过程中的加速度，通过图像可以形象直观地看到，小车是否做匀加速直线运动，速度时间点线图不严格是一条倾斜的直线，加速度时间点线图也不严格是一条水平直线，说明小车在运动过程中受到环境影响没有做匀加速直线运动，如果在误差允许范围内，可以认为是匀加速度直线运动，这也说明了传感器的精确测量，这是一般实验器材办不到的。在这里得到a-M图像是一条曲线，我们并不能说明这条曲线是反比例函数，虽然软件可以用反比例函数进行拟合，但是我们仍可以通过添加变量的方法得到1/M，画出a-1/M函数，既能兼容普通实验，又能通过计算机方便的进行检验，让学生明白课本当中为什么要画a-1/M函数。

数字化实验模板的设计不仅是实验工具的灵活演绎，更是教育理念的更新，这是不断提升中学物理数字化实验教学水平和培养学生数字化实验能力的手段和方法，已越来越能体现新课改物理教学中素质教育的重要内容。

总之，随着社会进步，越来越先进的教育仪器和设备会被运用到教学过程当中，只要我根据实际情况，合理利用好新技术，定能使我们的课堂根据实际情况，灵活伸缩，保证课堂正常、高质量的进行。这也为培养学生的实践精神和创新意识孕育着种子，我们期待有更好更人性的科技产品进入我们的课堂。

王强.论多媒体技术在高中物理实验教学中的作用［J］.数理化学习：高三版，2013（12）.