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2010年第8期(总第96期)
☆现代教育技术设计与应用☆
DIS数字化信息系统在中学物理实验
教学中的应用研究
马如宇卓敏
辽宁省教育技术装备中心辽宁沈阳 110032
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,最重要的成就是仪”的基础;电流传感器和力传感器组合出了“安培力
逐步确立了现代物理教学观。教学过程从强调论证知识测量装置”;而磁感强度传感器与位移传感器的组合,
的结论向获取知识的科学过程转化,从强调单纯积累则创造性地获得了“磁感强度一距离”关系图线。
知识向探求知识方向转变。重视科学过程和重视能力培数据采集器,与计算机之间以串行方式通信。它可
养,构成了现代物理教育的基本原则。而物理学中,概以同时接入四路传感器、并行输入,它的主要功能是:
念的形成、规律的发现、理论的建立,都有赖于实验。将由各类传感器采集到的各种具有模拟特征的物理量转
因此,强调重视实验、改进实验,成为新课改对物理教换成能被计算机可以接受的数字量。
学的基本要求。 DSI系统的软件主要包括教材专用软件和教材通用
软件两种。教材专用软件主要是针对物理教材中的实验
一、DIS的定义及其构成研发而成,它可以完成中学物理教材中几乎所有的演示
DIS(Digital Information System)实验技术, 实验和学生实验,简洁、易用,更贴近课堂教学;教材
又称“数字化信息系统”,是由“传感器+数据采集器通用软件,可以自行设定许多功能,如组合、显示、分
+实验软件包(教材专用软件、通用扩展软件)+计算析计算、曲线拟合等扩展功能,因而更适于探索研究。
机”构成的新型实验系统。该系统成功地克服了传统物
二、实验技术的技术特征
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。从以上对DIS组成结构和功能的介绍可以看出,DIS
传感器主要包括电流、电压、压强、温度、声波、实验技术的价值主要表现在:可以方便、迅速地采集现
位移、力、磁、光电门等多种传感器。它们的主要功能实生活或实验室中各类物理量的信息,并通过计算机接
是:实时地动态地测量各种物理量并把他们统一转化成口技术,将采集到的各类物理量信息传输给计算机进行
电信号送入数据采集器。并且,多种传感器可以组合使多元化的分析处理。其中,DSI实验技术所具有的函数
用。在复杂实验中,相比功能单一的传统仪器仪表,这图像处理功能,能直观地揭示出相关物理量之间的关
种组合的优势更加明显—组合意味着进一步的创新。系。因而,有利于我们对研究对象进行定性和定量两个
比如,光电门和力传感器的组合构成了“向心力实验层面的探究。此外不难看出,多类型的信息传感器、多