DIS实验在高中物理教学中的应用
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究实验在物理教学中有着重要的作用,它不仅能够帮助学生巩固知识,加深理解,还可以培养学生的动手能力和实验操作技能。
传统的物理实验教学模式往往存在着实验内容单一、实验步骤固定、学生被动参与等问题,这限制了学生的实验能力和创新能力的提升。
本文将探究采用DIS实验引入中学物理传统实验教学模式的可行性和效果。
一、DIS实验的概念和特点DIS(Discovery, Inquiry, and Scaffolding)实验是指在实验课教学中,通过引导学生探索、发现、探究以及搭建思维支架的一种实验模式。
相较于传统的实验教学模式,DIS实验更加强调学生的主动性和实践性,注重培养学生的实验能力和创新能力。
它的特点包括以下几点:1. 引导式教学:DIS实验注重老师的引导和学生的探索,鼓励学生通过自主学习和实践来发现物理现象的规律。
2. 实践性强:DIS实验要求学生亲自动手操作,通过实际操作来感知物理规律,培养学生的动手能力和实验操作技能。
3. 批判性思维:DIS实验鼓励学生发散思维和批判性思考,引导学生不断提出问题、寻求解决方案,培养学生的科学探究能力。
4. 联系实际:DIS实验注重将实验内容与生活实际相结合,通过实际案例将抽象的物理概念转化为具体的实验操作,增强学生的学习兴趣和参与度。
二、DIS实验引入传统物理实验的可行性1. 促进学生积极参与:传统的物理实验往往是老师为学生演示,学生被动观察,并按照固定步骤进行操作,学生的实验参与度较低。
而DIS实验注重学生的主动探索和实践,能够激发学生的学习热情,提高学生的学习积极性。
4. 丰富实验内容和形式:传统的物理实验往往只有固定的实验内容和操作步骤,缺乏多样性和灵活性。
引入DIS实验可以丰富实验内容和形式,为学生提供更多的实践机会,从而更好地达到学习目标。
1. 设计切合主题的DIS实验:在具体的物理实验内容和教学主题下,设计符合DIS实验模式的实验内容和操作步骤,引导学生通过实践探究物理规律。
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究
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。
高中物理教学中DIS实验与传统实验的对比研究
三、DIS实验与传统实验的整合 策略
1、结合两种实验的优势
在整合过程中,应充分发挥传统实验和DIS实验的优势。例如,在探究电磁 感应现象时,可以先通过传统实验让学生观察感应电流的方向与磁场方向的关系, 再利用DIS实验进行定量测量和验证。
2、注重实验过程的设计
在整合过程中,应注重实验过程的设计。例如,在探究电磁感应定律时,可 以先让学生通过传统实验探究感应电动势与磁通量变化率的关系,再利用DIS实 验进行定量测量和验证。同时,还应注重实验过程中的安全问题,确保学生的人 身安全。
3、培养学生的创新能力和实践 能力
在整合过程中,应注重培养学生的创新能力和实践能力。例如,在探究电磁 感应现象时,可以让学生自行设计实验方案并进行探究。同时,还应鼓励学生将 所学知识应用于实际生活中,提高其实践能力。
四、结论
通过整合高中物理电磁学DIS实验与传统实验,可以充分发挥两种实验的优 势,提高教学效果。这种整合方式还可以培养学生的创新能力和实践能力。因此, 我们应该在未来的教学中积极推广和应用这种整合方式。
一、DIS实验与传统实验概述
DIS实验,即数字化信息系统实验,是一种基于传感器、数据采集器和计算 机软件的物理实验方法。通过传感器对物理量进行测量,数据采集器将传感器数 据传输至计算机,经软件处理后以图形、表格等形式呈现实验结果。DIS实验具 有实时性、精确性和直观性等特点。
传统实验则是指采用常规实验器材和测量工具进行的物理实验。传统实验方 法历史悠久,技术成熟,具有简便、易操作等优势。但在数据测量与处理方面, 传统实验手段相对费时、精度有限。
1、合理选择实验方法:根据课程内容和教学目标,选择合适的实验方法。 对于需要高精度测量和直观呈现结果的实验,可优先考虑DIS实验;对于侧重于 学生动手能力和创造性培养的实验,可采用传统实验方法。
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究
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。
高一物理上册《介绍和练习使用DIS》教案、教学设计
5.培养学生热爱集体、团结协作的品质,使学生认识到团队合作的重要性,提高人际交往能力。
本教学设计旨在使学生在掌握DIS基本知识和技能的基础上,培养其科学思维、实践能力和情感态度,为今后的物理学习和科学研究打下坚实基础。
为了巩固学生对DIS知识的掌握,提高实验操作技能和数据处理能力,特布置以下作业:
1.完成课后实验报告:学生需根据课堂所学的DIS操作流程,独立完成一个实验,如测定弹簧常数、探究滑块运动等,并将实验过程和结果撰写成实验报告。
2.数据处理与分析:针对实验数据,运用所学方法进行数据处理和分析,要求学生撰写数据处理过程,并给出合理的结论。
四、教学内容与过程
(一)导入新课
在导入新课环节,我将采用以下方式激发学生的学习兴趣和探究欲望:
1.利用多媒体展示一组与DIS相关的物理实验现象,如测定弹簧常数、探究滑块运动等,让学生观察并思考这些实验现象背后的物理原理。
2.提问方式引导学生回顾初中物理实验中接触过的数据采集与处理方法,引出DIS在现代物理实验中的重要地位和作用。
3.结合具体实验案例,讲解DIS在实验数据处理和分析中的优势,如减小误差、提高实验效率等。
(三)学生小组讨论
在学生小组讨论环节,我将安排以下活动:
1.将学生分成若干小组,每组分配一个实验任务,要求学生运用DIS进行实验操作和数据采集。
2.各小组在讨论过程中,相互交流实验心得,探讨实验中遇到的问题和解决方法。
(二)教学设想
1.针对教学重点和难点,采用以下教学策略:
(1)引入生活实例,激发学生学习兴趣,引导学生认识到DIS在现代物理实验中的重要地位。
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。
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究【摘要】本文探讨了在中学物理传统实验教学模式中引入DIS实验的可行性和效果。
首先介绍了DIS实验的概念和特点,然后分析了传统实验教学模式的优缺点。
接着探讨了DIS实验在中学物理教学中的应用,并对引入DIS实验对学生学习效果的影响进行了研究。
最后提出了实验教学模式的改进策略。
通过研究发现,DIS实验的引入可以提高学生学习效果,并且能够激发学生对物理的兴趣和学习动力。
本文的研究结果对中学物理传统实验教学提供了新的启示,未来可继续深入研究不同类型的DIS实验对教学效果的影响,以及结合现代技术进一步改进实验教学模式。
【关键词】DIS实验、中学物理、传统实验教学模式、教学效果、改进策略、启示、未来研究方向1. 引言1.1 背景介绍中学物理实验教学一直是中学教育中的重要组成部分,通过实验教学可以帮助学生更好地理解物理知识,培养学生的实验能力和科学精神。
传统的物理实验教学模式存在一些问题,如实验内容相对传统、实验设备有限、实验操作过程相对单一等。
如何改进中学物理传统实验教学模式,提高学生的实验能力和学习效果,一直是物理教育领域的研究热点。
近年来,随着信息技术的快速发展,虚拟实验技术被引入到物理教育中,DIS实验(Digital Interactive Simulation Experiment)作为其中一种形式,受到了越来越多教育工作者的关注。
DIS实验利用计算机软件模拟真实实验过程,可以更好地展示物理现象,提高学生的实验操作能力和实验数据处理能力。
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式,可以为传统实验教学模式带来新的活力。
本文将探究DIS实验在中学物理传统实验教学中的应用情况,分析DIS实验引入对学生学习效果的影响,并提出相应改进策略,旨在为中学物理实验教学提供新的思路和方法。
1.2 研究意义部分内容如下:2. 正文2.1 DIS实验的概念和特点DIS实验是指基于数字化教学平台进行的实验教学模式,通过计算机仿真或者虚拟实验等方式进行实验操作。
DIS简介
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。
基于DIS实验对提高中学物理教学的探索
教学篇•高效课堂基于DIS实验对提高中学物理教学的探索林同仁(福建师范大学平潭附属中学,福建平潭)一、DIS实验简介DIS实验,又叫作数字化信息系统实验,它是一种利用电子信息的硬件和软件对实验现象进行电子记录和图表显示的过程。
随着科学技术的高速发展,DIS实验被更多地应用于教学实验领域中。
DIS实验的主要组成部分为中央处理器、传感器、数据采集器等。
中央处理器主要指的是教学人员对实验数据界面的功能控制管理器,其与电脑显示屏直接相连,可以对试验信息及动态进行实时监控和操作。
传感器主要指的是数据集中的仪器部件,通过大量的传感器可以将中央处理器和数据采集器进行紧密连接,是衔接实验信息连续的关键环节。
数据采集器主要指的是通过特定设备对周边信号进行电子收集,通过将信号转换为二进制电平对相关数据进行收集和反馈。
二、DIS实验在中学物理教学中的摩擦与启发DIS实验作为一种前沿数字化信息系统实验,被广泛应用于多种教学领域。
目前,高中物理教学内容深度较高且晦涩难懂,利用DIS实验在高中物理实验的简捷快速性可以让学生更直观地理解所学内容。
在高一物理教学中,速度和位移是学生进入高中伊始刚接触的内容。
比如,位移和以前教学内容(路程)相比,必须要在特殊条件下才能与之等同,在对位移测量进行实验时,需要对物体(小球)放置的木板设置特定的角度,这样才能实现匀速运动的条件,实验误差较大,而DIS实验教学可以较为形象地将条件进行设置模拟,降低了学生在实验过程中的操作误差。
同样,速度作为高中物理的重点内容被延伸至运动领域,如匀速运动、加速运动等。
DIS 实验可实现更深层次教学内容的数据记录。
因此,将DIS实验与中学物理教学结合起来是实验教学领域的一大突破。
三、DIS实验对提高中学物理教学效果的探索声、光、热、力、电是高中物理教学内容中的重点内容,也是难点内容。
DIS实验作为数字化信息系统实验,与高中物理教学相融合,为提升教学质量、改善教育理念做出了很大成效。
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。
高中物理之DIS实验
缺点分析
设备成本高
DIS实验需要使用专门的传感器和数据采集设备,相对于传统实验器 材来说成本较高。
操作技术要求高
DIS实验需要具备一定的计算机操作和软件使用能力,对于一些教师 和学生来说有一定的学习门槛。
依赖性强
DIS实验高度依赖于计算机和传感器,一旦设备出现故障或数据传输 出现问题,可能会影响实验结果。
创新人才培养
通过DIS实验培养学生的实 践能力和创新精神,为未 来科技创新提供人才支持 。
THANKS
感谢观看
特点
具有实时数据采集、处理和显示 功能,能够快速准确地记录实验 数据,提高实验效率和精度。
DIS实验在高中物理教学中的重要性
增强实验效果
促进学科融合
DIS实验能够实时记录和分析数据, 让学生更好地观察物理现象和规律, 提高实验效果。
DIS实验不仅应用于物理学科,还可 以与其他学科融合,如化学、生物等 ,促进跨学科的综合实验教学。
高中物理之DIS实验
汇报人:
202X-01-05
• DIS实验概述 • DIS实验的设备与技术 • DIS实验的应用范围 • DIS实验的案例分析 • DIS实验的优缺点分析 • DIS实验的未来发展展望
01
DIS实验概述
DIS实验的定义与特点
定义
DIS实验是指数字化信息系统实验 ,是一种将传感器、数据采集器 和计算机等数字化设备应用于物 理实验的方法。
02
DIS实验的设备与技术
数据采集器
数据采集器是DIS实验的核心设备, 负责采集各种传感器输出的数据。
数据采集器通过数据线与计算机连接 ,将采集到的数据传输到计算机中进 行处理。
数据采集器具有高速采样、高精度、 低噪声等特点,能够实时记录实验数 据。
DISLab对中学物理实验的帮助
DISLab对中学物理实验的帮助数字化实验室(DISLab)是一般由传感器、数据采集器、计算机及相关数据处理软件等构成的测量、采集、处理设备和与之配套的相应的实验仪器装备组成的实验室。
数字化实验室是信息技术与传统实验课程整合的重要载体。
基于传感器的计算机实时数据采集和计算机数据处理软件的计算机建模和图像分析等技术是开展中学物理探究教学的两大技术支撑,也是中学物理实验面向现代化,提升实验档次,加速实现中学教学向国际接轨的一条途径。
随着DIS实验室走进课堂,已经有越来越多的师生逐渐熟悉并喜欢上了这一设备,学生的参与热情十分高涨,学习态度认真,探究过程投入,并且都独立设计完成了不少实验课题。
同学们都表示通过学习获益匪浅,不但加深了对课堂知识的理解,而且体会到了探究过程的乐趣,也解开了不少疑问。
下面笔者想从两个方面谈谈学习使用DIS的体会,不当之处请大家指正。
一、DISLab对于实验中数据的实时采集、数据采集的精确度、数据的分析过程等方面的帮助作用非常大,也可以完成常规手段无法做到的实验1.数据采集情况可以借助微机实时显示,变化过程一目了然,结果得出顺理成章例如我们使用传感器来验证牛顿第三定律。
实验装置采用两个力传感器,一个数据采集器,微机一台(预装Logger pro3软件),铁架台。
将一个力传感器固定在铁架台上,另一个挂在其下。
用手轻轻拉动下面的力传感器,在屏幕上就可以实时显示出两个传感器之间的相互作用的大小变化情况(如图1所示)。
学生对照屏幕,可以很直观的“看出”作用力与反作用力之间大小相等、方向相反、作用在两个物体之间的性质。
而以前我们用两个测力计是不能将这个实验诠释得如此通透。
2.实验精度高,可以不计偶然误差【牛顿第一定律的演示】线性运动传感器,高精度水平导轨,小车,数据采集器,微机。
由于DISLab配备的高精度水平导轨和小车之间摩擦极小,可忽略不计。
小车在导轨上运动时几乎不受外力,与匀速直线运动的拟合度极高。
DIS实验在高中物理教学中的优化应用及有效性研究
文刘爱华【关键词】DIS实验;高中物理教学;优化应用;有效性与传统的实验相比较,DIS实验有着测量的数据比较精确、数据处理速度极快等优点,应用DIS实验可以帮助教师提高教学的效率,同时为物理的实验教学提供更多的新手段、新方法。
然而在实际的教学过程当中,不少师生也发现DIS实验还是存在着不少的弊端。
如何优化应用数字化信息系统,即DIS,已经成为当前不少高中物理教师面临的一个考验。
一、高中物理教学中DIS实验的作用我们都知道DIS实验系统所要涉及的范围是比较广泛的,比如通过这个实验可以完成力学、电磁学、光学以及运动学和热学等多个方面的实验。
DIS实验可以测量不少传统的实验仪器所不能测量的一些物理量,比如说,声音响度、光照强度等多个物理量,通过这些实验可以充分的能激发中学生对于物理学习的兴趣和乐趣,这是一个能够促进学生积极主动的学习有效方法之一。
笔者经过多年的教学实践和教学经验发现DIS实验教学还存在着一个比较大的优势就是倡导学生能够主动的参与相互的交流与合作以及自主探究等学习活动当中去,积极的改进其学习方式,让学生能够真正的成为物理学习主人。
所以说,DIS实验教学可以优化学生的物理学习方式。
二、DIS实验的优化与传统的实验相比而言DIS实验确实存在不少优势,但是我们也应该清醒的认识到这种实验与传统实验相比也具有的不少的劣势。
(一)DIS实验的优劣势客观的讲,DIS实验具有六大优势:第一,这种实验能够快速的进行数据采集而且精度比较高简单易操作。
它的这种高效性很大程度上缩短整个实验所需要的的时间,大大的提高了整个课堂的效率,实验误差也比较小。
第二,这种实验能够实时的显示整个实验所产生数据,非常的直观明了。
这可以帮助生细致的分析实验过程中的动态变化过程。
第三,这种实验可以比较智能去处理数据,有着图像处理的功能。
该实验不仅仅能自动的采集数据还可以自动的处理数据,其中包含着拟合图像,这样就能把学生从人工计算的过程中解脱出来,不仅提高了整个实验的效率,而且还使得学生的判断分析能力进行了训练。
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究
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。
DISLab在新课程高中物理教学中的应用
图 1 力的相互作用 试验
5 验数据 由计算 机处理 ,可 自动 生成 图表 ,简便 、 . 实
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
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 。
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ห้องสมุดไป่ตู้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
图2
彩 霉旌 撕 免
E C RC I UR I U R SA H E E RC
,
’ 堕 葶 应 用 术
回 匪 藿 霾 教学中的应用 露 弱 匿 藤 羹
◇广 东 龙 川 县 第一 中学 叶伟俊
【 摘 要 】 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
DIS数字实验系统在物理教学中的作用
DIS 数字实验系统在物理教学中的作用南京金陵中学 徐 锐《基础教育课程改革纲要(试行)》要求:课程改革要“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合”。
《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”[1]。
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,DIS 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。
就DIS 数字实验系统在课堂教学中发挥的积极作用谈点个人的思考。
一.形象展示动态过程,利于理解物理概念理解现象需要一定的情景,在情境中,学生根据情景的再现来观察事物的现象,通过现象的分析与思考,从而为建立相应的物理概念提供经验基础。
传统的教学方法与实验难以再现相关的物理现象与过程时,运用DIS 实验创设问题情景,可以为学生展示事物的本质。
例如,在交流电的教学中,有效值概念的理解往往成为空洞的说教,其定义为“如果某直流电流I 通过一个电阻发出的热量与交流电在相同时间内通过同一电阻所发出的热量相同,我们就说这个交流电的有效值为I ”。
学生对交流电有效值的理解只是机械的语言记忆,它的物理意义并不能深刻体会,常规的实验仪器也无法给学生以直观的感受,但利用DIS 实验却可以将有效值的真正意义形象地展示给学生。
用两只电流传感器分别与两只完全相同的小灯泡串联,实验电路如图1所示。
调节两个灯泡达到相同亮度——表示相同的功率(灯泡亮度较弱时用眼睛即可判定功率是否相同),此时记录下电流随时间变化的I -t 图线,如图2所示。
实验图线清楚地记载着两灯泡具有相同热功率时的电流时间图线,曲线表示最大值约为0.4A 的交流电,直线表示恒为0.275A 的直流电。
通过该实验的演示,虽然还不能得到交流电的最大值与有效值的定量关系,但可以形象表达交流电有效值的意义,对于后面建立“正弦交流电的电流最大值是有效值的2倍”的关系将留下深刻的印象。
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究
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实验在物理教学中的应用策略研究
DIS实验在物理教学中的应用策略研究作者:唐漪来源:《启迪与智慧·上半月》2024年第04期摘要:实验教学是物理教学的重要组成部分,在物理教学中起着十分重要的作用。
物理实验具有抽象性、实验性、综合性和直观性的特点,可以帮助学生理解物理现象,并加深对知识的理解和掌握。
对于高中学生来说,很多实验内容是比较难以理解和掌握的,但是如果结合DIS实验进行教学,就能收到事半功倍的效果。
DIS实验是指通过信息技术手段将物理实验中的图像、动画和视频等信息进行采集、处理、显示、分析、解释和应用,以形成可视化的虚拟情境。
教师将DIS实验与物理课堂进行有效融合,能有效地激发学生的学习兴趣,从而提高教学效率。
关键词:高中物理;DIS实验与物理课堂;有效融合科技快速发展,教育领域也在不断地探索创新的教学方法和工具。
其中,DIS实验作为一种新型的教学手段,已经在教育实践中得到广泛应用。
与此同时,物理课堂一直面临着如何激发学生学习兴趣和提升其实践能力的挑战。
因此,将DIS实验与物理课堂有效融合成为当前教育领域的研究热点之一。
文章立足于DIS实验的内涵,全面探讨了将DIS实验与物理课堂进行有效融合的策略。
为了实现两者的有效结合,提出了具体且实际的方法与策略。
针对实施过程中可能出现的问题,给出了相应的解决措施。
通过这些研究和探索,期望能够为推动物理教学的创新发展做出贡献。
1 DIS实验的内涵DIS是数字化信息系统的简称。
它是运用现代信息技术进行学习的一种手段。
DIS的基本结构是由传感器、数据采集器和计算机组成的系统。
传感器负责测量物理量并转化为电信号,数据采集器将传感器输出的信号进行处理并输入计算机,计算机通过软件对实验数据进行分析和显示。
这种结构可以实现数字化实验,并提供更高效、准确和可靠的数据。
DIS实验是指在物理实验课程中利用这种技术进行的实验,旨在通过数字化的方式进行物理量的测量和数据记录。
这种实验方法使用传感器、测量设备和数据采集系统来转换物理量为数字信号,并通过计算机或其他数码设备进行存储、分析和处理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
2.1 信息的收集和显示更精细,更灵活
DIS系统充分利用传感器收集各类物理量的信息,并把它们转化成同步变化的电信号,如力的大小信号转化成电压大小信号。
实验过程中采用高频方式采样,使收集到的信号更加精确和细致。
当然,也可以根据需要调整采样频率,一般频率可以从5 Hz调整到1 000 Hz,基本上满足各种实验
的需要。
如果不需要采集器自动采样,也可用手动采样,即在需要的时候手动控制,进行采样,这样使实验的操作更灵活。
2.2 数据的处理和分析更快捷
DIS实验系统提供了数据表格功能,它能够及时录入数据,并且根据事先编写好的公式,及时输出运算结果。
收集和处理好数据后,DIS系统可以迅速绘制各类图像,让学生通过图像观察物理量之间的关系。
如利用图像功能研究滑动摩擦力与压力之间关系时,所显示出来的摩擦力――正压力图像是一条直线,关系一目了然。
2.3 高效的DIS实验为学生争取更多的时间进行研究
传统的实验数据都需要学生自己来处理,虽然可以提高学生的运算能力,但耗费大量时间,使学生没有更多时间来对结果作进一步的分析和运算,而后面的学习环节往往又是学生分析综合能力得以提升的大好时机。
利用高效的DIS实验的学生可以把原本用于采集处理数据的时间节约下来,使实验探究环节更加深入、全面,从而使课堂效率更高,节奏更快。
3 数字化实验系统的应用有利于开展探究性教学
在教学实验中,通过实验再现科学发现的过程,让学生体验到“猜想­――验证――归纳”的科学探究过程,初步掌握科学研究的方法,提高探究过程的实效。
3.1 扩展课堂内容,增加探究的广度
高中物理课堂中有很多学生实验和演示实验,由于受到常规实验仪器、实验材料等条件的限制,实验效果不尽如人意。
例如单摆的实验中,教材中提供的只是摆角小于5°的近似表达式,如果摆角大于5°的情况下又是什么结果呢?如果摆球在液体中摆动呢?将细绳换成橡皮筋结果又怎样呢?需要借助各种传感器来采集数据和分析结果。
通过数字化实验模拟一些重要的在目前条件下难以完成的实验,弥补常规实验的不足,拓展实验的广度。
并且有利于提高学生使用计算机的操作技能,使学生提高拓展知识的能力,激发学习热情。
3.2 突破重点、难点,增加探究的深度
数字化实验可以使抽象的物理过程和概念具体化,微观现象直观化,有利于优化课堂教学结构,突破重点难点,使探究成为可能。
实验可以让“不可见”的物理量通过计算机反映出来,如位移、力、磁感应强度等。
碰撞的内容属于学习的难点,也是考试的重点。
有关碰撞的实验题目很多,但是具体两个物体碰撞的具体过程是什么样的?两个物体从开始碰撞到分开的瞬间,它们的速度又是怎样变化的?弹性和非弹性又有什么不同?由于碰撞过程非常短暂,只是一个瞬间,用常规的传统手段得不到任何数据,只能做理论的假设,借助传感器连续采集大量数据的优点,使问题有效地解
决,增加探究的深度。
4 理性认识数字化实验
4.1 数字化实验不能代替传统实验
数字化实验从数据采集和分析上大大优于传统手段的
实验,但是传统实验是培养学生基本实验能力和实验素养的载体,是不能忽略的教学环节。
新一轮基础教育改革对学生物理实验能力提出全面和深刻的要求。
传统的实验方法能够培养学生准确、深刻的观察力,实验过程要求学生观察快速、选择准确,提高学生观察的敏锐程度;传统实验还能培养学生的操作能力,为了获取大量的数据,学生必须反复操作,从而操作熟练,手眼协调。
数字化实验依靠计算机操作平台,学生直接获得数据和分析结果,但是计算机程序编制的依据却不得而知,传统性实验正是培养学生编制实验程序和数据处理的能力,包括有效数字的使用和实验误差的分析。
传统性实验有助于培养学生实事求是的科学态度,即忠于实验现象和实验数据的科学作风,即使实验中出现较大的偏差,也必须承认,从而反思找原因,培养学生思考、质疑、坚韧和创新的精神。
数字化实验在探究方面表现很强的优势,但决不能把数字化引进到所有的传统实验中,偏离基础教育的要求。
4.2 传感器的实验不只是运用传感器,还应该包括如何制作传感器
传统的物理实验是将各种物理量例如温度、时间、力、加速度等转化为长度进行度量。
例如杆秤就是把质量的测量转化成长度的测量,温度计就是利用水银热胀冷缩的特性用长度来表示温度。
指针式手表就是把时间转换成角度来让人们测量时间的变化。
传感器则是将各种物理量转换成电信号,人们对电信号做出进一步的分析和处理。
学生应该了解基本传感器的概念,并且应该了解基本传感器的组成,了解物理量转换成电信号的器件。
数字化实验室应该包含制作传感器的内容。
将传感器化整为零,放大,让学生从多种传感器件中选择制作不同的传感器。
如制作光电传感器,既可以用光电池,也可以用光电二极管;既可以根据光强变化制作,也可以根据遮挡的距离做计数器、根据实验的不同,传感器所放置的位置和要求有所不同,从而加深学生对现代科技方法的认识,培养独立设计实验的能力。
总之,在新课改培养学生创新能力的教学目标要求下,应该了解数字化实验的内涵,理智地看待目前数字化实验室的流行,将数字化实验和传统实验结合起来,为学生提供更加宽泛的实验领域,培养学生的探究创新能力和综合信息的处理能力。