DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究获奖科研报告

DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究获奖科研报告摘要：实验教学是高中物理的重要组成部分，是锻炼学生分析能力和实践能力的重要环节，所以实验教学受到教师的重视。但是目前采用的传统实验教学让学生巩固基础知识，使学生局限于课本和课堂，无法激发学生的创新能力，并且教学效率低，因此没有发挥实验教学的价值。而DIS实验的引入解决了这一问题，它运用现代信息技术将实验教学变得更加容易和高效，加强了学生的实验操作能力，并且在数据处理上节省时间，发挥了实验教学的作用，提高了学生的物理综合能力。

关键词：小组合作；传统实验；DIS实验

高中物理作为高中教学科目之一对于学生的逻辑思维的锻炼起着十分重要的作用，而实验又是高中物理教学中的重要组成部分，故而需要引起足够的重视。然而在如今的高中物理教学中广泛存在着教学方式较为落后等问题影响了学生在实验教学中真正提升自我，故而本次笔者对《探究功与速度的关系》这节课的传统实验与DIS实验教学进行了探究，将DIS实验在传统实验教学模式中合理地融入，以有效促进实验教学的发展。

一、小组合作，探究最佳方式

本次实验的教学目标是让学生能够领会通过数学“倍增法”以改变橡皮筋的条数来代替“单位弹力”巧妙之处。并且通过小组合作，让学生运用DIS实验将传统实验进行改进，设计出比课本更优化的实验方案。所以在本次实验开始之前，学生们以小组合作的形式对传统实验的不足进行了研究。经过讨论，学生们发现传统实验中存在了以下问题：使用长木板作为导轨摩擦力大，平衡摩擦力的时间久，延长了实验的时间；在使用打点计时器计算速度时处理数据用得时间较长；在使用重物作为牵引力时，内容重复无法体现出变力做功。并且用橡皮筋代替弹力做功时，只有在橡皮筋回复原状后滑块做匀速直线运动时的速度才是弹力做功的末速度，橡皮筋要求足够长，但滑块或小车冲过去时易被橡皮筋卡住，实验易失败，初次之外摩擦力还大等问题。通过小组合作探究后，学生们发现这些不足之处可以用DIS实验的一套设备和器材加以代替，保证实验教学的效率和准确性，因此主动对实验过程进行了调整，解决了耗时长，误差大的问题。

二、巧用器材，合理改进实验

器材是实验的主要工具，合理运用器材可以保证实验教学的有效性和科学性。所以在本次实验中，学生将实验器材进行了调整和改进，保证了实验的顺利开展，同时还节省了大量的时间，提高了实验效率。具体的改进为：为了减少摩擦力，学生将长木板改成金属轨道，将滑块改成小车。为了节省实验的时间，将打点计时器改成DIS设备，在计算速度时提高了效率。为了能够快速分析数据，学生运用swr软件拟合图代替了纸带测速度。当然学生还保留了原来实验的过程——使用数学“倍增法”代替计算变力做功，并且为了减少摩擦力依然要平衡摩擦力。通过这样的改进，精简了实验过程，节省了实验时间，保证学生在有限的时间内顺利地开展实验，并完成实验，以此得到了更加精确的实验结论，完成了本次实验的探究目的，与此同时提高了学生的创新能力和操作能力。

三、总结类比，分析其中利弊

经过实验设计和操作后，教师要让学生对实验数据进行分析和总结，并在数据中得出实验结论，从而在实验数据中对实验过程的操作步骤进行评价，针对问题提出有效的改进策略。所以在本次实验结束后，我也让学生对这一实验改进前和改进后进行了总结，对传统实验和DIS实验进行了对比，整理出来它们之间的利与弊。经过学生探究，学生们得出的结论为：DIS实验利用了现代信息技术可以根据数据制作出实验图像，便于数据的分析，节省了实验时间，并且得到的数据更加准确，减少了误差，但是DIS实验减少了学生的参与度和动手操作能力，让学生从屏幕上获得实验过程，缺乏直观体验。而传统实验教学更加注重学生的动手操作能力，让学生直观地观察实验现象，加强学生的思考和分析过程，但是它在操作的过程中浪费时间，无法让学生在有限的课堂教学中完成这一实验过程。所以，DIS实验与传统实验各有利弊，教师在教学过程中，应该将两者加以融合，取长补短，合理设计实验，让学生在高效探究实验过程，从而提高学生的物理技能，达到实验教学的目的。

综上所述，高中物理实验教学在不断地改进，教师在设计时要结合学生的认知规律和知识构架设计实验内容，并分析和研究传统实验的不足，将DIS实验进行巧妙地融合，弥补传统实验的不足，并发挥其优势，提高实验教学效益。从而使学生通过物理实验能够提高自身的分析能力和创新能力，在实验