DIS实验室应用状况调查研究——以广东省高中物理DIS实验室为例期

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DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究

研究发现，DIS实验是一种结合了计算机技术和现代教育理念的新型实验教学模式，通过模拟实验操作，让学生在虚拟环境中进行实验，从而实现对物理现象的观测和实验操作。这种实验模式不仅可以扩大学生的实验范围，提高实验效率，还可以通过数据的分析和对比来增强学生的实验思维能力。
在这样的背景下，本研究旨在探究DIS实验如何可以结合中学物理传统实验教学模式，从而提升传统实验教学的效果。通过对DIS实验的概念及特点、中学物理传统实验教学模式的分析以及实施策略和效果评估的研究，可以更好地了解DIS实验在中学物理教学中的应用前景和作用。
3.3 总结
本文主要通过探讨DIS实验在中学物理传统实验教学模式中的引入，分析了DIS实验的概念特点、中学物理传统实验教学模式的现状、DIS实验引入的必要性、实施策略以及效果评估。通过研究发现，DIS实验的引入可以有效促进学生对物理实验的理解和探究能力的提高，增强学生的动手实践能力。需要注意的是，在引入DIS实验时要充分考虑学生的实际情况和实验环境，确保实验的有效进行。
3.2 未来的发展方向
1. 探索更多的领域：除了物理领域，可以将DIS实验引入到其他学科中，如化学、生物等，进一步拓展其应用范围。
2. 开发更多具有挑战性和创新性的实验：设计更加复杂和有趣的实验任务，激发学生的创造力和探究欲望，提高他们的实验设计和解决问题的能力。
3. 加强与现实应用的联系：结合现实生活中的问题和需求，设计相应的DIS实验任务，让学生在实践中感受科学知识的应用和力量。
2. 正文
2.1 DIS实验的概念及特点
DIS实验是指数字化实验，是一种通过计算机仿真和模拟实验现象的教学方法。DIS实验在物理实验教学中起着重要的作用，其特点如下：
1. 超越物理实验室的限制：DIS实验可以在不受实验室设备限制的情况下进行，学生可以随时随地进行实验操作，极大地方便了教学和学习。

DIS实验在高中物理教学中的应用

DIS实验在高中物理教学中的应用DIS，即数字信息系统实验（Digital Information System）。

它由“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。

随着计算机技术和传感器技术的不断发展，计算机实时测量技术已经广泛应用到科学技术研究以及生产领域，同时也开始应用于中学教学。

它改变了传统的实验教学方法，形成新的教学模式。

1 数字化实验的内涵数字化实验是以真实实验为基础，借助计算机来完成的实验。

数字化实验应该包括3个方面。

1.1 仿真实验仿真实验是一个开放性的实验仿真软件，提供一个实验器具完备的综合实验系统，可以仿真所能想象的所有实验。

例如：可以提供质点模型、弹簧、滑轨等器具，可以提供电场、磁场、重力场、阻尼介质等实验环境；可以完成自由落体运动、机械能守恒、带电粒子在电场中的偏转等实验项目，人造地球卫星、太阳系的运行等也能利用仿真系统模拟。

仿真实验不但可以演示逼真的实验动画，还可以在演示的同时提供相关的实验实时数据。

通过仿真，模拟理想化的实验环境，帮助学生建立理想化的物理模型，得出物理规律。

1.2 借助传感器，计算机自动采集和处理数据在物理实验中，实验数据的采集要通过传感器把各种物理量如力、声、光、温度、位移、磁场强度等转化成模拟电信号，通过1/0和0/1转换，转换成计算机能够识别的数字信号。

由计算机采集数据，利用编制的软件，快速、方便、准确地处理采集到的实验数据，可以及时得到实验结果，如计算结果、图表、误差分析等。

1.3 用多媒体手段表现物理现象计算机的多媒体功能越来越强，可以非常直观形象地表现实验现象，尽管表现出来的本质是虚拟的，但是它突破了真实物理实验现象的时空局限，大小、动静可以变化，使实验现象的观察更方便，感受理解更生动。

2 数字化实验与传统实验的比较在物理课堂教学中引入数字化实验系统进行演示，可以实现信息技术与物理教学的整合，与传统的演示实验相比有许多优越性。

高中物理DIS在物理电学实验中的应用

DIS数字化信息系统在电学实验中的应用渭南市吝店中学物理组胡胜利一、DIS数字化信息系统简介DIS数字化信息系统（digital information system的缩写），是一种将传感器、数据采集器和计算机组合起来，共同完成对物理量测量的装置：通过传感器获取信息，经数据采集器由计算机对信息进行数据和图形处理的数学技术平台，集实验数据采集、显示、分析、处理等功能于一体的实时智能化实验系统，实现了实验数据的即时处理和直观表现，是运用现代信息技术进行教学的一种手段。

在实验中有许多物理量，如距离、位移、力、速度、温度、压强、电压、电流、湿度等，都可以用该系统进行测量，其测量系统框图如下：该系统的特点是数据采集迅速，数据分析准确，曲线拟合合理，探究性学习充分；数据容量大，图形清晰直观，能显示难以观察的过程，在物理课堂教学中，特别是在实验探究中更能大显身手。

DIS数字化信息系统的开发和普遍使用，进一步突显物理实验的教育功能，大大拓展了学生研究的视界。

本文从物理学科特点出发，以高中物理电学实验为切入口，自主设计实验，改进传统实验，挖掘其实验功能，分析如何开展利用“数字化信息系统”的实验研究，使其在物理教学中有更大的施展空间，拓展高中物理实验创新的新途径。

二、DIS数字化信息系统在电学实验中的应用实例DIS数字化信息系统能测定过去难以直接测定的物理量，如变力做功、磁感应强度及放射性的强度等；也可以显示一些无法演示的物理过程，实时采集、处理数据，迅速得出结论。

如在《电容器的电容》一课教学中，探究“如何描述电容器容纳电荷的本领”时，通过用不同的电源（如1.5V和9V）对生日贺卡充电，让学生直观感受音乐的播放效果，可以定性地得出：充电电压越高，播放时音量越响，持续时间越久，表明电容器带电量Q就越大。

但探究“电容器所带的电荷量Q与两极板间的电势差U有何定量关系”时，如何测量电容器的带电量Q成了解决这一问题的关键和难点。

DIS实验在高中物理教学中的应用

物理学科是一门以实验为基础的自然科学，实验教学作为物理学习的重要组成部分，在教学活动中发挥着重要的意义与作用。

长期以来，传统的实验方式在教学中居于主导地位，教师演示实验、学生分组实验的形式较为常见，然而这种实验教学模式容易导致实验教学耗时长、程序固化，难以提高学生的主动性与创造力，与新课程改革下的教育理念相悖。

随着社会的进步与科学技术的发展，教育资源在不断更新中实现突破，教育观念在创新中迎来了新发展，其中物理实验的重要性得到更大的肯定，高中物理课程标准更是提出“重视将信息技术应用到物理实验室，加快中学物理实验软件的开发和应用”。

由此可见，科学技术在物理实验教学中的应用是大势所趋，其中以传感器为主的数字化实验（DIS）最早在上海市的学校应用推广，取得了比较理想的教育成果。

作为物理学科的教学者，应当紧跟时代的脚步，应用新技术，深入认识和理解DIS资源，挖掘DIS资源应用的优势，并遵循合理的原则，践行科学的路径，使其更好地在教学实践中得以推广，让高中物理实验教学绽放新光彩。

一、DIS实验在高中物理教学中应用的意义与作用（一）能够有效提高物理实验数据采集效率在传统的高中物理实验教学中，实验过程耗时长，诸多人为因素的干扰容易导致教学效率低、效果不理想，同时在实验中对大量的数据进行分析与研究也存在一定的困难。

导致物理实验对不少学生而言存在着“形式大于意义”的问题，难以推动学生的思维活动向更深处拓展。

针对这一问题，DIS实验的应用与推广就显得尤为重要，教师可以在实验教室中通过计算机和相应的数据处理软件建立数字实验室，从而提高实验室内数据收集和计算的效率。

DIS实验在很大程度上排除了人为因素的干扰，通过传感器实现数据信息的采集，也可以对实验中的大量数据进行高效率分析与研究，学生能够从智能化的信息分析系统入手进行观察，在一定程度上打破学生的僵化思维，实现学生自主学习能力的切实性提升。

（二）有利于保证实验数据和计算结果的准确性高中物理实验教学的质量在一定程度上也是由实验器材所决定的，然而部分实验设备容易在长期使用过程中出现损耗，对实验结果产生一定的影响。

DISLab在新课程高中物理教学中的应用

ＤＩＳＬａｂ在新课程高中物理教学中的应用◇广东龙川县第一中学叶伟俊【摘要】【关键词】传感器和信息技术相结合的数字化实验应用于物理教学是一次教学模式的革新，具有非常独到的优点，有力地支持了信息技术与物理教学的全面整合。

而数字化实验对教师的素质提出了新的要求，形成一个不断自我学习和改进的压力。

只要我们充分认识和克服数字化实验的缺陷，使传统实验与数字化实验在教学中取长补短，物理实验课堂将更加魅力四射，大放光芒。

传感器数字化实验应用传感器是一种能把各种非电信号，如力、热、声、光、物质成分等转换成标准电信号的设备。

传感器与信息技术的结合可以实现自动化控制，这种技术已经在生活、工业、农业、军事等各个领域广泛应用。

笔者在教学中对传感器的应用做了一些探索，下面谈几点体会。

数字化实验系统是由传感器＋数据采集器＋计算机（安装实验软件包）构成的一种专门应用于教学的实验系统，简称ＤＩＳＬａｂ。

在物理课堂教学中引入数字化实验系统进行演示，可以实现信息技术与物理教学的整合，与传统的演示实验相比有许多优越性：１．可以实时动态地采集实验信息，因而在分析物理动态变化问题上有着不言而喻的优势。

２．用传感器测得的数据比较精确，实验误差较小，这就使物理学规律的发现或验证更有严谨性和可信性。

３．可以使抽象的物理过程和概念具体化，有利于优化课堂教学结构，突破重点难点。

４．可以使微观现象直观化，把微观的物理过程生动、形象地展示在学生面前，使学生认识加深，更易形成概念。

５．实验数据由计算机处理，可自动生成图表，简便、快速，节省时间。

６．可以活跃课堂气氛，激发学生学习的兴趣，促进学生主动记忆，认真思考，努力探索，积极参与教学，优化教学过程，提高课堂教学效率。

例如，在牛顿第三定律一节的教学中要演示作用力和反作用力的关系，传统做法是利用两个弹簧秤相互钩住向相反方向拉。

通过弹簧秤的示数说明作用力与反作用力的关系。

由于弹簧秤的精确度太低，力的微小变化测不出来。

DIS实验在高中物理教学中的优化应用研究

DIS实验在高中物理教学中的优化应用研究【摘要】本文围绕展开讨论。

首先介绍了DIS实验的概念和特点，然后分析了其在高中物理教学中的应用现状。

接着探讨了DIS实验在教学中的优势和挑战，并提出了相应的优化策略。

通过实践案例展示了DIS 实验在高中物理教学中的具体应用。

结论部分强调了DIS实验在高中物理教学中的重要性，提出了未来发展方向，并对研究进行了总结与展望。

本文旨在为高中物理教学中DIS实验的优化应用提供参考和借鉴。

【关键词】DIS实验、高中物理教学、优化应用、概念、特点、应用现状、优势、挑战、策略、实践案例、重要性、未来发展方向、总结与展望1. 引言1.1 DIS实验在高中物理教学中的优化应用研究DIS实验在高中物理教学中的优化应用研究旨在通过利用数字化、信息化、智能化等先进技术手段，优化高中物理实验教学的内容、方法和手段，提升学生的实践操作能力和科学素养，推动物理教学的深化和发展。

随着信息技术的不断发展和应用，DIS实验在高中物理教学中扮演着越来越重要的角色。

DIS实验不仅可以扩大实验内容和范围，提高实验的真实性和趣味性，还可以方便教师对学生的实验过程进行监控和指导，以及对实验数据进行分析和评估，从而更好地帮助学生掌握实验技能和科学方法。

通过对DIS实验在高中物理教学中的优化应用研究，可以有效地提升教学效果和教学质量，激发学生的学习兴趣和主动性。

在教学实践中，教师们可以根据具体的教学目标和学生特点，有针对性地设计和开展DIS实验，结合多媒体技术和网络资源，充分发挥DIS实验的优势和特点。

通过不断探索和实践，不断总结和完善经验，可以进一步提高DIS实验在高中物理教学中的效果和效益，推动物理教学向更高水平迈进。

DIS实验在高中物理教学中的优化应用研究是一个全新的课题领域，值得高中物理教师们共同努力和探索。

2. 正文2.1 DIS实验的概念和特点DIS实验是指基于数字化技术的实验教学方法，通过计算机软件、传感器等设备来辅助实验过程的进行和数据的采集、分析。

高中物理教学中DIS技术应用模式

高中物理教学中DIS技术应用模式作者：高洁房丽敏林伟君来源：《中学物理·高中》2013年第08期DIS是英文digital information system的缩写，中文意思是数字化信息系统，该系统包括各类传感器、数据采集器、数据处理软件、计算机等现代化实验设备.DIS技术与中学教学的结合，在国外，上个世纪八十年代已经开始盛行.在国内，从本世纪开始，上海、北京、广东等地方的高中学校，陆续引进该系统并建成DIS实验室，应用DIS技术开展高中物理实验教学已经取得了一些成果，探索了比较丰富的实施经验.随着该技术的推广和深入发展，高中物理教师面临着如何处理DIS实验与常规实验教学的关系，如何发挥DIS技术在实验教学中的优势，采取怎样的应用模式开展DIS实验等问题.本研究将结合教学实际情况，从常规实验与DIS实验的优点与缺点对比分析中，提出应用DIS技术对常规实验进行有效取舍的三种常用模式.1 整合模式整合模式就是在充分发挥常规实验设备和实验方案功能的基础上，通过DIS设备进行数据采集和处理的DIS技术应用模式.多年来，常规物理实验一直是高中物理教学的重要教学手段.各个高中学校建立了物理实验室，完善了实验设备，教师在常规实验教学方面的技能和经验也比较成熟.但是随着教育形势的发展和教学改革的深入，原有的实验设备在应用中存在一些弊端，诸如，操作过程烦琐、测量数据不够精确、数据处理花费时间太长、实验误差比较大、不利于科学探究以及研究性学习等.这些问题影响了物理实验教学的效果和新课程改革的顺利推进，对新课程目标“掌握物理实验的一些基本技能”、“尝试应用科学探究的方法研究物理问题”的实现产生了一定制约作用.DIS技术的出现可以有效地解决常规实验的一些问题.DIS实验测量具有数据采集精确、数据处理速度快、实验结果可视化、操作过程简便等优点，将DIS实验与常规实验进行优势互补、取长补短、合理取舍，可以提高实验教学的效果.在DIS实验中充分发挥常规实验的功能，具有一定的重要性.第一，对于常规实验中有一些器材比较贴近学生实际生活的，适宜于采用整合模式.例如，电学实验中的学生电源、电阻器、滑动变阻器、电容器等器材.这些实验器材，有的本身是实验观测的对象，有的可以为实验创造必不可少的条件.充分利用这些现有资源，便于能拉近学生与生活的距离.第二，对于常规实验中，有一些便于学生理解实验原理和实验现象的，适宜于采用整合模式.对于这类实验，其实验方案容易被学生接受，实验过程比较清楚，实验原理跟所要学习的物理规律关系比较紧密，容易被学生理解.第三，节约实验资源.对于实验室常规器材配备比较充足，利用现成器材比较方便的情况，采用整合模式可以节约资源，旧器材新利用，符合实验教学实际状况.例如，高中物理“电阻定律”的实验教学，采用DIS技术与常规实验的整合模式.所使用的常规实验器材仍为学生电源、滑动变阻器、开关、导线、合金丝等.而将常规实验器材中的电流表与电压表改为DIS设备中的电流传感器与电压传感器，连接到相应的数据采集器以及计算机上.其实验原理及实验方案与常规实验相同，但是，引进DIS技术，通过传感器和数据采集器读取电流和电压的数值，大大减少了数据读取的时间，提高了数据读取的准确性和精确性，减少实验误差，保证了导体电阻与导体长度、截面积之间比例关系的可靠性.再例如，“测量电容器的电容”实验教学，采用常规实验教学方法测量电容器带电量比较困难，而采用DIS技术整合模式就可以轻松解决这个问题：将电压传感器并联到电阻器两端并通过数据采集器连接到计算机上.实验中对电容器充电后再进行放电，通过DIS软件计算放电过程中电压-时间图象的积分值除以电阻器阻值的结果来获得电容器的带电量，就可以计算出电容器的电容了.以上两个电学实验采用常规实验与DIS技术整合的模式，一方面利用现成的常规电学实验器材，便于学生理解实验原理图以及电路连接与测量方案，另一方面有利于物理量的精确测量和快速直接读取，特别是对于象“电量”这样利用常规实验器材不便测量的物理量，引进DIS技术后测量起来比较方便.2 改进模式改进模式就是对常规实验器材或原理进行一定程度的改进后，再结合DIS设备进行数据采集和处理的DIS技术应用模式.在实验教学中，往往会遇到某些物理量通过常规实验测量不够理想的情况，引进DIS技术，可以对这些常规实验加以改进.常见的改进有三种情形.2.1 对常规器材无法直接测量的实验进行改进物理实验中，有些物理量是没有常规器材能够直接测量的，而是利用间接测量的办法.应用DIS传感器对这些测量进行改进，可以变间接测量为直接测量.例如，高中物理“气体定律”实验教学，常规实验采用注射器封闭气体作为研究对象.由于常规器材无法对气体压强进行测量，而是根据注射器活塞受到的拉力再除以截面积，采用转换法进行间接测量的，给实验带来了很多复杂的换算，计算过程比较麻烦.但是，利用压强传感器与注射器相连，采用DIS技术改进后的实验装置，不再需要在注射器活塞处悬挂重物了，而是直接采集封闭气体的压强，并记录下从注射器上读出的相对应的体积，便可得出气体压强与体积的变化关系.2.2 对观察和测量不够合理的常规实验进行改进在常规实验中，有一些实验方法是不够合理的，观察和测量不够全面的，测量过程难以控制，甚至测量误差比较大.采用DIS技术进行改进，确保测量过程更加合理，观察和测量结果更加可靠.例如，在高中物理教学中，有多处实验是关于用弹簧测力计测量滑动摩擦力的实验.实际上，在这类实验中很难控制弹簧秤的读数，因为弹簧不停地进行伸缩变化，测量过程很不稳定.对于这种实验，将弹簧测力计改为力传感器，利用DIS技术获取滑动摩擦力的数据更加稳定可靠.再例如，灵敏电流计在高中电磁学实验中，经常被用来根据指针偏转演示电路中电流的存在和变化.小灯泡也同样被用在电路中，根据亮度变化显示电流的变化特点.可是，在“通断电自感现象”实验中，电流大小和方向变化迅速的情况下，电流计指针因为惯性来不及响应，灯泡的亮度往往显示不出变化过程.针对此类实验的特点，用电流传感器或电压传感器代替小灯泡、灵敏电流计这些常规实验器材，通过DIS设备在电脑图形界面上显示电流或电压特性曲线，不但能够显示电流大小的瞬间变化，还能显示自感电压的方向，演示过程更加合理全面.2.3 对实验原理难以理解的常规实验进行改进物理教学中，有些物理量是根据实验测量的结果，利用物理原理进行计算得到的，其中的物理原理难以理解，给学生的实验造成了额外的困难.引进DIS技术可以改变测量方式，改进实验的原理，方便学生的理解.例如，对于匀变速直线运动加速度的测量.常规实验采用打点计时器在与运动物体相连的纸带上打点，根据位移与时间关系的公式计算加速度.学生对于利用这个原理间接计算比较困惑，特别是根据相等时间间隔取点的做法，需要学生先具备匀变速直线运动规律的知识才能理解，不利于学生对加速度概念的新课学习.采用DIS技术改进该实验的原理，直接在物体运动方向上若干个位置安装光电门，测量运动速度与时间的关系，通过计算机输出速度-时间图象，如图1所示，更容易理解加速度是速度随时间的变化率.3 创新模式创新模式就是根据实验教学需要，采用DIS实验系统开发出非常规实验的DIS技术应用模式.物理教学中会遇到常规演示实验只能做定性演示，有的物理现象无法用常规器材进行演示的情况，以及有些常规探究实验开设难度较大等情况.引进DIS技术，可以根据教学需要进行实验教学的创新，在一定程度上改变常规实验的困境.3.1 化定性常规演示为定量DIS演示在教学中，有些常规演示实验采用的是定性演示，让学生观察物理量变化的大致趋势，但是，总结出来的规律或定义关系，却是确定的物理表达式，这样的演示显得教学过程不够严谨.应用DIS技术，可以化定性演示为定量演示，在演示现象的同时，可以通过DIS图象了解物理量之间的定量变化关系.例如，向心力演示实验，常规实验采用向心力演示仪，在演示向心力F 与角速度ω的关系时，只能定性地说明在质量与半径相同的情况下，角速度ω大的质点做圆周运动的向心力F越大，并不能说明F与ω是什么函数关系.而采用DIS技术，通过力传感器测量向心力大小F，通过光电门测量圆周运动的角速度ω，在电脑软件里面同步显示并拟合出F-ω2曲线，有助于定量化得到向心力的定义式.3.2 开发可视化DIS演示物理教学中，有些物理现象由于无法采用常规器材进行演示，因而就只能采用介绍的方式，缺乏必要的实际观察.采用DIS技术，可以将这些现象清晰地演示出来，变抽象的说教为可视化的观察.例如，动量定理的教学中，经常要分析物体之间碰撞的冲力问题，但是常规器材无法合理演示这个短暂过程碰撞力的特点.采用DIS系统的力传感器结合数据采集器及计算机，可以开发出常规实验中从未演示过的碰撞瞬间冲力的可视化图线，如图2所示，加深学生对冲力的直观理解.3.3 化常规实验为DIS探究实验高中物理教学中，有一些常规实验，例如牛顿第二定律等，长期以来由于实验的过程比较复杂，数据测量误差比较大，纸笔处理实验数据也很费时间，这些实验一直是实验教学的难点.利用DIS技术进行创新，将常规实验转化为DIS探究实验，更有利于节约实验时间和降低难度，培养学生的实验能力.在牛顿第二定律的常规实验中，运动小车的加速度计算比较复杂，大部分时间都浪费在根据打点计时器留在纸带上的点计算加速度上面.而将常规实验改为DIS实验，在气垫导轨上安装位移传感器或者光电门传感器，根据瞬时速度的v-t图象可以很方便地求出运动物体的加速度，大大减少了实验的时间，就可以把主要精力放在寻找加速度与拉力和质量的关系上.3.4 化演绎推理为DIS实验探究高中物理教学中，有一些物理原理，例如电磁感应定律、动量定理等，很难通过常规实验进行探究，只能通过演绎推理建立起来，这种建立方式较理论化，一般不符合学生的认知特点，也不符合新课程改革的要求.利用DIS技术，可以减少理论推导，将物理原理建立在DIS实验探究的基础上.例如，在高中物理“感应电动势”的教学中，引进磁传感器，再结合光电门传感器、电压传感器，就可以采集磁感强度B、导体运动速度v等数据了，并将这些数据与感应电动势的关系通过电脑显示，最终可以通过DIS探究实验来建立动生电动势这个物理原理.【本文系广东省教育科研十二五规划课题2011年项目“广东省高中物理数字化信息系统实验室应用研究”（课题编号2011TJK049）阶段性成果；广东第二师范学院2011年院级课题“高中物理探究实验室的使用研究”（课题编号2011yjxm15）成果.】。

如何运用DIS辅助学生完成高中物理实验——以“生活中的圆周运动”为例

学法指导如何运用DIS 辅助学生完成高中物理实验——以“生活中的圆周运动”为例■王大伟摘要：在高中物理“生活中的圆周运动”教学内容中提出了非常多的常见模型，为了帮助学生理解相应的知识，锻炼学生操作和解决问题的能力，教师可以运用DIS 辅助学生搭建其中的桥梁模型，以此不但能使学生直观地感受到物理和生活的联系，还能锻炼学生的科学思维能力、观察能力和创新精神。

本文从搭建桥梁、进行实验、数据分析三方面入手，阐述了在高中物理实验教学中运用DIS 辅助学生完成实验的策略和过程。

关键词：高中物理；实验教学；DIS 辅助“拱形桥”是“生活中的圆周运动”中的模型之一，也是后续“航天器中的失重现象”的基础。

学生掌握了拱形桥的失重现象就能理解航天器中的失重现象，从而为后续的学习奠定良好的基础。

因此，教师需要带领学生进行“拱形桥失重现象”的实验。

教师可以运用DIS 辅助学生搭建桥梁，也可以运用DIS 辅助学生进行实验，还可以运用DIS 辅助学生分析实验数据。

教师不但可以运用DIS 辅助学生完成实验，也可以教授学生运用DIS 的能力，并引导学生运用DIS 完成实验，锻炼学生的动手能力、实验能力、分析能力，同时培养学生科学素养和物理核心素养。

一、运用DIS 辅助学生动手搭建桥梁教师可以先将学生分为多个小组，并为小组布置设计桥梁模型的任务，再向学生发放桥梁组件，之后引导学生根据所设计的模型选择组件材料，最后引导学生根据使用说明书安装桥梁，从而引导学生完成设计桥梁并搭建桥梁的任务。

当然，教师在各小组安装桥梁时，可以运用DIS 为学生提供帮助，以此锻炼学生动手搭建桥梁的能力，并培养学生的创新能力和科学思维，同时可以使学生顺利地完成桥梁安装。

教师可以先将学生分为四人小组，并应用DIS 展示拱形桥的框架图，以此帮助学生了解拱形桥的框架，同时可以使学生顺利完成设计。

在学生了解拱斜桥的框架后，教师可以为学生布置设计拱形桥模型的任务。

教师可以观察各小组的设计情况，以此了解学生的创新能力和科学思维能力。

高中物理DIS实验教学研究

高中物理DIS实验教学研究（开题报告）(07.3.21)延安中学朱晓波 2007-3-21一、课题的提出物理是一门以实验为基础的学科，实验的重要地位及教学功能毋庸置疑，物理概念的形成、规律的发现、理论的建立，都有赖于实验。

但是，较长一段时间以来，实验教学却相对薄弱，教师以及学生动手实验的兴趣不高，为了应付考试往往沉湎于纸上谈兵，而且，实验教学的信息化水平更低。

《上海市中学物理课程标准（试行稿）》对物理实验，特别是数字化信息系统（简称DIS）实验提出了十分明确的要求: 充分运用教学软件和计算机网络，实现信息共享和互动交流，增强在信息化环境下自主学习的意识和能力。

由传感器、数据采集器、实验软件、计算机以及实验附件构成新型DIS实验系统，巧妙地做到了课程与信息技术的融合，具有强大的信息收集、处理能力，可以实时、高效处理各种数据，可以实现联网互通，具有便捷的交互功能。

DIS因二期课改而诞生，课改因DIS的诞生而深入。

DIS的出现使教学面临新的机遇和挑战。

如何通过观念的转变，进一步研究教学过程中的各个环节，使DIS的实验教学更具针对性和实效性，逐步加强对学生科学方法的训练和科学精神的培养，提高学生的科学探究能力。

这是作为一名一线教师不得不思考的问题。

我区DIS物理实验室建设目前尚属起步阶段，软、硬设备都十分缺乏，基层学校只有供教师演示的DIS实验，学生往往无法动手。

除资金投入的匮乏外，教师观念的转变、新技术的学习、实验教学的能力、高考的指挥棒等。

都是影响的因素。

我们学校近期投入了60万建设了DIS实验室，它的建设和运用在全区也将具有辐射作用。

因此，本课题具有现实意义和研究价值。

二、关键词界定1、DIS实验: DIS是英文digital information system三个词的缩写，也是数字化信息系统的简称。

DIS实验是指运用朗威数字化信息技术手段来做物理实验。

2、DIS实验教学设计: 系统规划高中物理DIS实验的教学过程。

基于DIS实验技术的高中物理实验教学应用初探

学No.13 201977摘要：随着互联网技术的快速发展，科技的应用已经渗透到人类生活中的方方面面。

高中物理实验教学中引入了以DIS 实验技术为代表的数字化信息技术，其强大的数据处理能力为高中物理教学注入了活力。

高中物理实验教学形式更加多样化，而新技术的引进也对教师提出了更高的要求。

学科与综合学科知识的深度、厚度、宽度以及广度决定教师专业的内功，学科与综合学科等知识之外的教育教学的技术与技能、理念与思想、感染与影响、政策与法规的综合水平决定教师的外功。

只有全面提升这两个方面的能力和水平，教师才能真正实现专业化成长。

关键词：DIS 实验技术　高中物理　实验教学　专业化成长李增光（陕西省榆林市榆阳区教师进修学校 719000）在中国，高中阶段的物理是一门以实验为主的基础学科。

在物理教学中，实验教学始终是最重要的组成部分，如何更好地将实验内容展现出来并让学生能够掌握相关知识，是教师应该思考的问题。

随着科学技术的不断发展，高中物理实验教学也在慢慢发生着变化，各种先进的实验教学设备被引进到课堂上来，其中具有代表性的就包括DIS 实验技术了。

在教育改革新形势下，努力培养出具有实践能力和创新思维的人才，是物理实验教学的最终目的。

教师的专业水平直接决定了教学的效果，学科之间的联系也越来越紧密，教师要练好内功也要修好外功，内外兼修才是真正的专业化成长。

陶行知先生说过:要想学生好学，必须先生好学。

惟有学而不厌的先生才能教出学而不厌的学生。

一、DIS 实验技术及其应用的意义DIS 实验技术代表的是一种数字化信息技术，它是一种新型智能实验系统，能够实时采集和处理相关实验数据。

从信息技术领域来讲，DIS 实验技术的构成包括传感器、数字采集器、计算机和实验软件。

当把DIS 实验技术运用到高中物理实验教学中来，它就被当成一种教育技术，改变了传统的实验教学模式。

这不仅给学生提供了动手操作的机会，也能够加深师生之间的交流。

DIS 实验技术作为一种较为先进的信息技术，改变了传统物理实验方法和教学的手段，它使教学手段变得更加先进，增加了物理学科教学新方式，对于学生综合学科素养的提高也有一定的积极意义。

DIS实验在高中物理课堂教学中的应用研究

DIS实验在高中物理课堂教学中的应用研究作者：宋阳来源：《科技资讯》 2012年第36期宋阳（安徽省合肥市肥东县第一中学安徽合肥 231600）摘要：分析了传统高中物理仪器设备的不足和DIS实验的优点，研究了DIS实验在物理课堂教学中的作用，表明利用DIS实验可使学生形成积极主动的学习态度、实现课堂教学实验方式的多样化、科学的分配教学时空、引导学生创新实验，启发探究、促进课堂教学结构的改变。

关键词：DIS实验传感器优点课堂教学作用中图分类号:G64 文献标识码：Ａ文章编号：1672-3791(2012)12(c)-0168-01物理学是以实验为基础的学科，物理教学中怎样体现这一学科特性是新课程标准理念下高中物理教学改革的重要内容。

随着新课程改革的推进，DIS实验技术逐渐成为物理教学“新式武器”和学生探究性学习的“技术平台”。

DIS是数字化信息系统的简称，是利用传感器获取信息，经过数据采集器由计算机对信息进行数据和图形处理的数字化技术平台[1]。

DIS实验技术实现了物理教学和信息技术的整合，是运用现代信息技术进行实验研究的一种手段，是物理新课改的一个亮点。

1 传统中学物理仪器设备的不足传统高中物理仪器设备很难表现一些物理教学中的新科学现象，成为阻碍实验教学质量提高的瓶颈[2]。

主要表现在：多种物理量的测量手段欠缺，例如在声学、光学、运动学、磁学实验所要求的基本数据较难获取，往往靠虚拟或仿真加以代替；仪器设备普遍精确度较低，计数有误差，可重复性差，影响学生对物理规律的深入理解；仪器设备的读数仅靠人眼观察，手工记录，操作耗时费力，实验教学的效率低下；传统的高中仪器设备品种少、技术含量低、功能弱、性能不稳定、精确度、精密度低。

2 DIS实验与传统实验相比的优点2.1 传感器灵敏度高高灵敏度的传感器使很多普通高中物理仪器无法测得的数据较好地显现出来，提高了教学的效果。

如用超声波测距仪测量房屋的长度时，只需用一个超声波测距仪靠在墙上，对准对面的墙壁，按下按钮，屏幕上立即就能显示距离的数值，测量值可以精确到0.1 cm。

DIS实验在高中物理教学中的优化应用研究

DIS实验在高中物理教学中的优化应用研究作者：陈代全来源：《课程教育研究·上》2014年第09期【摘要】新课改以来，计算机技术与教学的结合成为21世纪教育发展的新方向，数字化实验正是二者结合的产物，不仅继承了传统教学模式的优点，还有利于培养学生的创造性和实践能力。

当然，DIS实验在实践过程中也存在着一些问题，如忽视了对学生误差分析能力的培养。

本文将立足于DIS实验的特征、优缺点，对其在高中物理教学中的优化应用进行分析。

【关键词】DIS实验优化整合仿真实验【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）09-0184-01一、DIS实验的内涵与优缺点1.DIS实验的内涵（1）仿真实验仿真实验是DIS实验的重要表现方式，是通过一定的系统软件来仿真一些物理学实验，一般情况下，我们所能想象到的物理学实验都可以通过软件进行仿真实验。

例如，仿真系统软件可以为我们提供重力场、电场、磁场等多种多样的实验环境，也可以提供弹簧、滑动电阻等多种模拟实验器具，可以通过软件的设置来仿真太阳系的运动、人造卫星的轨道运转。

无论是看不见的电场、磁场的世界还是宏观的天体世界，我们都可以在计算机上进行仿真实验，同时获取数据，通过对画面的观察、数据的分析，帮助学生建立物理学模型，找出物理规律。

（2）展示宏观的、微观的物理现象数字化实验还可以通过多媒体的手段将一些肉眼无法观察的现象，以虚拟再现的方式展现在学生面前，突破物理现象的时空限制。

因为DIS实验是受电脑控制的，我们还可以将实验进行动态的处理，用慢镜头表现一些实验现象，让实验更便于观察，也可以将一些不容易体会到的物理现象放大、加快处理，让学生从感性上来感受一些物理现象。

（3）数据的自动采集在传统的实验中，数据都是需要借助仪器进行一遍遍的测量、观察得出的，DIS实验中，我们可以借助传感器将一些信号转换成计算机能够识别的数字，例如温度、光的强度等都可以转换成数字。

DIS实验室应用状况调查研究——以广东省高中物理DIS实验室为例

发展学生的思维，培养学生的实验能力及创新意
识，打破了传统单一的实验教学模式，确保学生形象思维和抽象思维的同步进行，大大提高生物实
验教学的质量。收稿日期：２Ｏ１３ —０４ —２４
多媒体创设不同的实验条件，让学生在计算机中
中小学实验与装备２０１３年第４期有效调查问卷９６份，学生有效调查问卷３８２份。
第２３卷
被调查者并不了解ＤＩＳ的相关情况，有将近一半的被调查者没有接受过ＤＩＳ实验的操作培训，能够较熟练和熟练掌握ＤＩＳ实验技能的不到４０，有７０的被调查者认为他们学校在开设此类实验方
也可以借助多媒体，如光合作用的过程、肺炎双球菌的转化、噬菌体侵染细菌的实验等。但值得指出的是，用多媒体演示实验过程或现象时，一定要注意过程模拟的科学性和操作的规范性，使学生通过细致观察，了解实验原理及现象，体验科学家
为动，激发学生的学习兴趣；突出重点，突破难点，
４多媒体和实验相整合培养学生
的创新意识
倡导探究性学习是新课程的基本理念之一，
其重在培养学生的创新精神和实践能力。在传统
的生物实验教学模式中，教师设计实验，学生“ 照

DIS数字化信息系统在高中物理实验教学中的应用探索

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。

DIS在高中物理实验中应用的个案研究

DIS在高中物理实验中应用的个案研究作者：苏享銧来源：《读与写·中旬刊》2016年第08期摘要：DIS数字化实验是以真实实验为基础，借助计算机来完成的实验。

应用DIS完成高中物理实验，能快速、方便、准确地处理采集到的实验数据，及时得到实验结果，信息的收集和显示更精细，更灵活。

作者从物理实验教学实践中总结DIS在高中物理实验中应用的5节个案研究，与传统实验比较，总结DIS在高中物理实验中应用的优势与不足。

关键词：DIS；高中物理；实验应用中图分类号：G633.7文献标识码：B文章编号：1672-1578（2016）08-0393-01DIS，即数字信息系统实验（Digital InformationSystem）。

它由"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。

DIS数字化实验是以真实实验为基础，借助计算机来完成的实验。

借助传感器，计算机自动采集和处理数据在物理实验中，实验数据的采集要通过传感器把各种物理量如力、声、光、温度、位移、磁场强度等转化成模拟电信号，通过1/0和0/1转换，转换成计算机能够识别的数字信号。

由计算机采集数据，利用编制的软件，快速、方便、准确地处理采集到的实验数据，可以及时得到实验结果，如计算结果、图表、误差分析等。

信息的收集和显示更精细，更灵活。

1.与传统实验相比，DIS在高中物理实验中的应用的优势1.1应用数字传感器测量位移、速度、加速度非常容易并且精确。

例如牛顿第二定律实验中运用了数字传感器测量加速度，充分运用了数字信息系统的优势，避免了用纸带上的点的间距来计算加速度时引入的误差。

而且，在对导轨的处理上也进行了一些改进，抛弃了原来的光滑斜面取而代之以气垫导轨，这样也就大大的简化了摩擦，更加精确了实验数据以及简化了实验步骤。

而且利用气垫导轨以及数字传感器等新事物激发学生的兴趣，从而调动学生的积极性，让学生能更主动的投入到物理实验中来。

DIS数字化信息系统在中学物理实验教学中的应用研究

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。

利用DIS数字系统探究高中物理的实验教学

利用DIS数字系统探究高中物理的实验教学作者：宁彦辉来源：《新一代》2010年第07期摘要:高中物理教学任务重时间紧,而实验教学又在物理教学中占有非常重要的地位,利用DISLab数字系统来完成物理实验,可以节约大量的实验数据处理时间,而且实验结果简洁、直观,因此它有自身独到的优势。

关键词:高中物理;DISLab数字系统;实验教学中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1003-2851(2010)07-0054-01数字化信息系统(DIS)应用传感器和数据采集器自动获取和输入实验数据,通过计算机的快速处理得到实验的结果,提高了教学效率,使学生可以有更多的时间用于自主探究活动,改变传统的教学模式。

利用DIS实验系统完成物理实验,有利于节约学生有限的课堂宝贵时间,有利于对实验进行现象和实验结果进行充分有效的分析,有利于学生对相近的物理概念的理解和掌握;因此作为物理教师应在平常教学中利用DIS实验系统进行教学,尤其是学生学习时间非常紧张的高三,我们更加应该充分利用DIS的优势进行有关教学。

下面仅以高三的一节电学复习课为例加以阐述。

在高三复习中,当复习完《稳恒电流》一章时,我们通常会对高中物理中常见电学原件的电学特性加以分析,因为在高考中常有这类题型出现,尤其是黑箱问题和电学实验题。

如果让学生到实验室进行操作,则学生会浪费很多时间在实验数据的测量和处理上;如果教师在课堂上用常规器材进行演示,学生也需花费大量时间在数据处理上;如果我们利用DIS实验系统,则上述问题迎刃而解,我们可以在一节课时间内分析完电阻的伏安特性、电感的特性、电容对直流和交流电的影响、电容器的充放电实验等,而且实验结果准确、简洁。

一、电阻的伏安特性按图1连接好实验电路,闭合电键,调节滑动变阻器,在PC机上出现了如图2的伏安特性曲线。

通过此曲线我们可以看到:纯电阻的伏安特性曲线是一条过原点的直线。

二、电感的特性按图3连接好实验电路,得到如图4的电流-时间曲线。