利用DIS实验优化高中物理教学的实践研究：以测定电动势和电源内、外电压的关系为例

摘 要：现行高中物理教材在原有传统实验的基础上，引入“DIS”实验方式的内容比例也在逐步增加，教学和现代信息技术手段的结合也越来越密切。它可以更快地进行数据采集、运算和分析，为学生探究物理概念和规律的形成过程和创新活动提供了时间上和技术上的保障。

关键词：DIS;物理教学;应用研究

1.引言

许多传统实验对概念和规律的理解有很大帮助，更本真的保留了物理规律的获得过程，可有效地培养学生的基础能力。但是测量精度不高、数据处理过程时间较长，学生用于探究时间较短，实验效率较低。尤其在测量范围和拓展功能方面有很多短板：比如牛顿第三定律的验证缺乏动态过程的实时测量;比如光强、磁感应强度、微电流、放射性物质辐射强度等知识用传统实验方式受到限制，教师只是停留在讲授或动画模拟的程度上传授，影响学生的理解掌握。所以，DIS应用于教学能够与传统实验有机的结合，很好弥补传统实验的种种不足。

2.DIS原理介绍

DIS全称“数字信息化实验系统”，是Digital Information System的首字母。DIS由传感器、数据采集器和计算机三者构成。数据采集器接收到电信号后转换成数字信号并传递给计算机。计算机通过软件中的教材专用软件和教材通用软件，通过数值显示、曲线、图表等各种方式表现实验数据，并可根据要求对实验数据进行统计、数公式计算、曲线猜想与拟合等各各方面的分析和处理。

3.DIS实验与传统实验对比举例

为了探究DIS实验的功能特点，我们选取了一些典型实验，采用传统方法和DIS实验两种方式进行实验。在更好的了解DIS实验方式的特点基础上，通过对比探究两种实验方式的关系及教学方式的选择策略，以达到发挥实验最大效果的目的。下面我们以高中物理教学中“电动势和电源内、外电压的关系”为例，对传统实验与DIS实验教学过程进行对比。

本节课是高中的一个难点内容，比较抽象。最好的办法是借助实验结合讲解得出电动势和电源内、外电压的关系。在实际教学处理中，由于电池内阻较小，实验室电压表量程较大，内电压不易测量，导致使用传统实验方法测量比较粗糙，教师需要大量时间在演示实验上，但教学效果并不好。又闭合电路欧姆定律一节内容较多，由于课时限制，也有不少老师不会安排实验，主要以讲解为主，过程缺少了学生的参与，只是被动的接受。在进行两种方式优劣的讨论时，有部分老师为了课时问題还是坚持使用传统方法;有的老师则认为使用DIS实验方式较好。

我们认为：本节内容利用DIS实验方式进行数据实时生成，结果直观清晰，学生有大量的时间跟随老师进行探究，有利于对原理的深入理解。同时学生对DIS实验方式也比较感兴趣，容易接受。所以我们还是决定使用DIS实验方式。

4.总结

DIS实验与传统实验对学生能力的培养各有侧重：如DIS实验侧重培养学生实验探索能力，而传统实验侧重培养学生重视技能、基本方法的掌握;DIS实验重在对数据、图像和问题的分析，传统实验则培养学生的作图和计算能力等。

虽然DIS有很多突出的优点，到底教学中用哪一种实验更好？这两种实验形式终归到底是为教学目标服务的。哪一种实验形式能更好的完成教学目标，哪一种方式就是适合的。能充分发挥两种实验方法的功能特点，依据教学目标，把二者有机的结合起来，这才是最理想的教学方式。

参考文献

[1]郭乐峰，黄敏.“3+3”高考背景下高三物理实验专题复习策略的研究——以力学 DIS 实验部分为例[J]. 物理通报，2018（09）：6-10.

[2]夏煜明.例谈 DIS 实验在高中物理教学中的应用策略[J].物理教学探讨，2018，36（03）：73-74+78.

作者简介：刘彪：男，汉族，大学本科，高中物理教师，中教一级，研究方向：高中物理。