初中物理DIS系统利用率低的原因及其对策

俞如东

（江苏省金湖县外国语学校，江苏 淮安）

物理是一门以实验为基础的自然科学课程，实验教学的重要性是显而易见的。物理实验教学对学生的动手能力和创新能力培养也是至关重要的。这些年来，DIS（信息化教学系统）以其测量结果准确、数据生成智能化等特点被大量装配于初中物理实验室中。DIS利用传感器把温度、电压、电流、力、光照、声音等物理量采集后，统一转化为电信号送入数据采集器并通过电脑加以处理和显示。由于采用了传感器加计算机的组合模式，使物理实验的模拟信号变为数字信号，突显了信息时代的特点。与传统实验相比，DIS能使定性变定量，不见变可见，不能做变可做。但是据本人多校实地调查分析，现在DIS在初中物理实验教学中的应用情况并不乐观。通俗地讲，就是汽车买了，没人会开，会开也很少开。

一、DIS在初中物理实验教学中利用率低的原因

1.DIS硬件装备不足，没有持续的经费投入

以本地区县城的几所初中的情况为例，虽然都配置了DIS实验室，但都只有一个实验室，且物理、化学、生物共用一个，而每个实验室只有十几套DIS学生系统。如果想实验教学正常进行，从实验室数量和DIS学生系统数量上都有非常大的缺口。所以，很多学校只在DIS实验室刚建成时开过几堂展示课，其他时间DIS实验室基本处于闲置状态。

2.教师应用DIS教学的意识不到位，掌控DIS的教学能力不足，进一步制约DIS的使用

在问卷调查“使用DIS做实验能否提高学生成绩吗？”中，很多老师认为DIS系统虽然可以让实验测量更加精确，实验处理更便捷，但是不利于培养学生的探究能力，应该坚持传统实验。同时有不少教师对DIS系统相关功能掌握不到位，教学能力不足，而相关DIS的教学培训也没有长期广泛地开展，导致初中物理教学中很难使用DIS系统。

3.DIS 实验课程开发不足，导致DIS系统与初中物理实验教学脱节

由于DIS系统配套的实验设计是基于高中物理部分，所以在实验设计内容上与初中物理实验教学相去甚远，基本没有直接拿来用的实验课程设计。这让一些想利用DIS系统提升物理教学效果的老师更无从下手，以至最终放弃DIS系统。

二、解决DIS系统难以在初中实验教学中推广的困境的措施

1.加大DIS系统的经费投入，经常开展教师在DIS系统上的培训工作

DIS系统售价高昂，每套系统都有上万元，如果每门学科建多个DIS实验室，在经费上肯定要有大的投入才行。教师的培训工作也要随DIS系统的推广，持续高效地展开。只有通过DIS系统培训，在技术层面消除教师应用DIS系统的困难，才有可能让教师在物理实验教学中想到用DIS系统提升实验效果。另外，通过大量DIS培训，教师才能科学全面地看待DIS系统的优缺点，既不会全盘否定，也不会一味盲从，从面合理有效地使用DIS系统。

2.以初中物理传统实验为纲，开发适合教学要求的DIS实验课程

初中物理考查学生对实验的掌握情况是依据传统实验的要求等展开的。所以，DIS实验课程必须抓住实验的基本要求，可以在传统实验基础上改进测量形式或者展示形式，但主要实验步骤和实验原理等尽量不要修改。

例如在研究“水沸腾特点”时，需要用温度计测量水沸腾前后的温度变化。学生记录温度数据后，再画出温度随时间变化的图像，费时费力。该实验可以采用DIS系统，将普通温度计换成温度传感器，温度数据即时传输到数据采集器，然后由电脑中的DIS软件自动生成图像，整个过程花费的时间只是传统实验时间的一半左右。

又如在研究“相互作用力”时，涉及验证两个力大小是否相等这个环节。如果按照传统实验的做法，用两个弹簧测力计的两个称钩对拉，然后测量每个时刻两个力的大小。在这个过程中，要时刻观察两个力的大小并做好记录，观察难度很大。且由于弹簧秤称钩对拉时，往往不在同一条直线上造成两个力有所偏差。如果在此实验中采用DIS系统，用两个力传器代替普通的弹簧测力计，则可有效避免上述问题，两个力可以始终保持一条直线且每个时刻的大小都可以实时记录并自动描点作图像，效果非常明显。

又如研究“光的色散”实验中，要研究不同色光的发热本领，则需要测量不同色光的温度。传统实验是采用常规温度计，并在温度计的玻璃泡上涂黑后接受不同色光照射，然后记录温度高低。而此实验往往是演示实验，由于学生很难远距离看清普通温度计示数变化，仅凭教师观察后告知学生，实验的效果不是很理想。如果此实验引入DIS系统，将几个温度传感器并排放在不同色光的区域，温度被瞬间记录下来，且投影到电脑上，甚至可实时画出温度图像，不同色光的发热本领一目了然。

再比如研究“超声波的应用”时，学生对超声波速度测定器的原理不能深刻理解。如果利用DIS系统中的超声波收发传感器，即将超声波发生传感器固定在一小车上，然后将超声波接收传感器固定在轨道的一端，将小车向超声波接收器端快速拉动。在此实验过程中，可以非常准确地记录下声音频率随着超声波声源移动距离变化的情况，并从电脑生成的图像中快速得到声波多普勒效应的规律，充分理解超声波速度测定器的原理。

综上所述，只有在硬件配置、教师培训、课程开发上下足功夫，才能将DIS系统实实在在地扎根于初中物理实验课堂。